Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Фитопатогенный комплекс пшеницы и меры борьбы с ним
ВАК РФ 06.01.07, Плодоводство, виноградарство
Автореферат диссертации по теме "Фитопатогенный комплекс пшеницы и меры борьбы с ним"
На правах рукописи
Глинушкин Алексей Павлович
ФИТОПАТОГЕННЫЙ КОМПЛЕКС ПШЕНИЦЫ И МЕРЫ БОРЬБЫ С НИМ
Специальность 06.01.07 - защита растений
14 КОЯ 2013
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
Москва - 2013
005538359
005538359
Работа выполнена на кафедре селекции и защиты растений ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет» в 2005-2013 гг.
Научный консультант: Белошапкина Ольга Олеговна
доктор сельскохозяйственных наук, профессор ФГБОУ ВПО Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева
Официальные оппоненты: Захаренко Владимир Андреевич
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик Россельхозакадемии, главный научный сотрудник отделения защиты и биотехнологии растений Россельхозакадемии
Темирбекова Сулухан Куданбердыевна доктор биологических наук, профессор, зав. лабораторией полевых культур, руководитель генофонда ГНУ Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства Россельхозакадемии
Перевертин Кирилл Александрович
доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Центра Паразитологии Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН
Ведущая организация: ГНУ Оренбургский НИИСХ
Россельхозакадемии
Защита состоится «26» декабря 2013 г. в 14.30 на заседании диссертационного совета Д 220.043.04 при Российском государственном аграрном университете - МСХА имени К.А. Тимирязева по адресу: 127550, г. Москва, ул. Прянишникова, д. 15, тел/факс: (499) 976-24-92, e-mail: dissovet@timacad.ru
С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке им. Н.И. Железнова РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева
Автореферат разослан «01» ноября 2013 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук У А.Н. Смирнов
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Зерновое производство является стратегическим в резко континентальных условиях Южного Урала. В обеспечении качественным зерном Оренбургская область занимает ведущее место, поскольку в удельном весе закупок зерна в РФ 10% и более приходится на ее долю, а, например, твердой пшеницы область производит до 80% от всей экспортируемой из РФ в отдельные годы (Насыбулин, 2006; Крючков, 2008). При этом средне-многолетняя урожайность зерновых составляет 14,0 ц/га, а выход зерна за последние годы - 5,3 ц/га (Росстат, 2012). Низкая реализация потенциальной продуктивности растений является следствием нестабильного фитосанитарного состояния посевов, только вирусы могут снижать урожайность на 70% и более (Жученко, 2000; Захаренко, 2002,2007; Шпаар и др., 2006; Долженко, Захарен-ко, 2011). Поэтому актуально проведение изысканий повышения сборов зерна и рентабельности его производства.
Современные концепции защиты растений от вредных организмов, включая возбудителей болезней, предусматривают управление фитосанитарным состоянием агроэкосистем, научно обоснованными интегрированными системами защиты, основанными на достоверной их идентификации и мониторинге (Тан-ский и др., 2002; Бурт и др., 2006; Павлюшин, Танский, 2006; Вострецова, Братана, 2009, Соколов, 2010).
В развитие комплексной защиты агроценозов пшеницы на черноземах южных Южного Урала существенный вклад внесли Л.Г. Погорелова (1965-1974), В.П. Лухменев (1970-2013), В.А. Немков (1985-1987), Н.С. Чугунова (19982001), на черноземах обыкновенных - А.А. Соловых (2006-2013). Однако, детального, всестороннего анализа причин неудовлетворительного фитосанитарного состояния посевов пшеницы в условиях агроландшафтов степной зоны Южного Урала не проводили. Требуется разноплановое совершенствование методов, средств и систем защиты пшеницы в патосистемах с учетом новых и доминирующих возбудителей, а также особенностей агроландшафтов региона.
Цель: научное обоснование и разработка систем защиты озимой и яровой пшеницы от болезней в степной зоне Южного Урала, обеспечивающих стабилизацию фитосанитарного состояния агроценозов.
Задачи исследований:
1. По проблеме оценки фитосанитарного состояния агроценозов и семенного материала:
- уточнить видовой состав, распространенность и вредоносность возбудителей болезней в посевах пшеницы и семенном материале;
- совершенствовать элементы мониторинга, диагностики и идентификации возбудителей болезней разной этиологии.
2. По проблеме использования устойчивых сортов и здорового семенного материала:
- провести скрининг перспективных и коллекционных сортов яровой и озимой пшеницы на зараженность вирусными, грибными, бактериальными составляющими патогенного комплекса;
- выявить устойчивые к доминирующим патогенам сорта, перспективные для производства в регионе, а также для селекционной работы;
- оценить влияние зараженности семян на урожайность пшеницы.
3. По проблемам разработки эффективных систем защиты пшеницы от фи-топатогенного комплекса:
- усовершенствовать системы защиты, обеспечивающие эффективность производства пшеницы с учетом устойчивости сортов, исходного качества семян, сроков посева, оптимизированных схем применения пестицидов, почвенных и климатических условий;
- оптимизировать химический метод защиты за счет создания и внедрения новых средств и совершенствования применения комбинаций и способов внесения пестицидов;
- провести системный статистический и экономический анализ предложенных для степной зоны Южного Урала элементов систем защиты яровой и озимой пшеницы.
Основные положения, выносимые на защиту. 1. Современный патоком-плекс в семенных фондах и агроценозах озимой и яровой пшеницы, распространенность и вредоносность новых и доминирующих видов в мезоформах аг-роландшафтов степной зоны Южного Урала.
2. Усовершенствованная методология мониторинга патосистем пшеницы и идентификации возбудителей.
3. Использование системного статистического анализа для оценки ресурсного потенциала сортообразцов пшеницы под влиянием фитопатогенного комплекса.
4. Особенности условий агроландшафтов, устойчивость сортов, усовершенствованный мониторинг фитосанитарного состояния семян и посевов, новые средства и оптимизированные схемы применения пестицидов и агрохими-катов - как основа систем интегрированной защиты пшеницы в степной зоне Южного Урала.
Научная новизна. Впервые в различных агроландшафтах степной зоны Южного Урала уточнен состав патокомплекса озимой и яровой пшеницы, его динамика и вредоносность. В вирусной составляющей патокомплекса впервые идентифицированы вирус полосатой мозаики пшеницы (Wheat streak mosaic virus, WSMV) и почвообитающий вирус мозаики пшеницы (Soil-borne wheat
mosaic virus, SbWMV), последний является новым для региона. Приоритетно сделано нозологическое описание бактериоза пшеницы (Xanthomonas translucens pv. translucens (Jones et al. Dye.) в регионе; усовершенствован способ выявления возбудителя.
Разработан программный модуль прогнозирования развития бактериоза и корневых гнилей для агроценозов пшеницы (свидетельства государственной регистрации №2011618840, №2011618841).
Оптимизирована методология определения зараженности семян патогенным комплексом микроорганизмов с учетом модификации шкал, режимов температуры и кислотности.
Дано агробиологическое и экономическое обоснование систем интегрированной защиты пшеницы от болезней в степной зоне Южного Урала и усовершенствованы их элементы, включающие контроль фитосанитарного состояния семян и агроценоза, выявленные устойчивые к доминирующим патогенам сор-тообразцы, оптимизацию сроков сева, схем применения пестицидов с учетом ландшафтных условий.
Разработан, зарегистрирован и внедрен новый протравитель на основе ти-рама и комплекса антистрессовых, адаптационных и иммуномодулирующих веществ - ТМТД-плюс, КС (400 г в 1 л) для защиты яровой пшеницы и других культур от болезней (патент на изобретение №2454057).
Выполнен системный статистический анализ ресурсного потенциала 154 сортообразцов озимой пшеницы при воздействии патогенного комплекса, выявлено из них 10 перспективных для производства и селекции (на 4 получено подтверждение в полевых опытах).
Практическая ценность и реализация результатов исследований. Установлена вредоносность доминирующих грибных, бактериальных и вирусных составляющих фитопатогенного комплекса пшеницы по агроландшафтам региона. Разработаны программы на языке Visual Basic Script + DHTML прогноза бактериоза и корневой гнили яровой пшеницы, созданы 4 прогностические модели продуктивности пшеницы и качества ее зерна.
Выявлены перспективные сортообразцы яровой и озимой пшеницы, высокопродуктивные и устойчивые к комплексу болезней.
Производство разработанного препарата ТМТД-плюс, КС в 2012 г. превысило 140 т.
На площади более 1,0 тыс. га внедрены усовершенствованные для мезо-форм агроландшафтов степной зоны системы интегрированной защиты пшеницы на основе оптимизированных схем мониторинга патосистем, средств и способов химической защиты, выделенных устойчивых сортов. Дополнительная
прибыль от их внедрения составила более 10 млн. руб. (подтверждено 7 актами внедрения).
В обучающих и научно-производственных процессах ОГАУ, ОГПУ, ОГУ, ВНИИМС используются результаты исследований по усовершенствованию методологии фитоэкспертизы семян, мониторинга патогенных комплексов и разработанных систем защиты в агроценозах яровой и озимой пшеницы.
Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены на 14 международных научно-практических конференциях (Оренбург, 2007, 2011; Троицк, 2006; Чебоксары, 2006, 2009; Саратов, 2007, 2008, 2009; Москва, 2007, 2008, 2009; Орел, 2008; Гродно, 2010; Минск, 2010); всероссийских и международной выставках, получены 1 золотая и 2 серебряные медали («Золотая осень» и «Chicken King»),
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 64 работы, из них 24 статьи в журналах рекомендованных ВАК, монография, рекомендации; получены патент, 2 свидетельства о государственной регистрации программ ЭВМ.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 336 страницах, состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, рекомендаций производству, включает 57 таблиц, 64 рисунка, 34 приложения. Список литературы состоит из 413 наименований, в т.ч. 71 иностранных.
Организация исследований и декларация личного участия автора. Диссертация содержит фактический материал, полученный в течение 2005-2013 гг. Постановка проблемы исследований, алгоритм решения задач и их реализация, анализ полученных результатов, сделанные на их основе выводы и рекомендации выполнены лично автором.
Отдельные исследования (15%): элементы идентификации возбудителей, структурный анализ элементов продуктивности пшеницы выполнены совместно со специалистами других организаций и активными участниками студенческого научного общества «Агроэкотест» агрономического факультета ФГБОУ ВПО Оренбургский ГАУ.
Благодарности. Автор благодарен научному консультанту, профессору, д.с.-х.н. О.О. Белошапкиной за квалифицированное руководство и методическую помощь в проведении исследований и подготовке диссертации; за помощь профессорам: А.Н. Игнатову, Ю.А. Гулянову, IA.B. Ряховскому|. В.П. Лухмене-ву, З.А. Федотовой, З.Н. Рябининой, В.Н. Яичкину; к.с-х.н. A.B. Кащееву, Н.А.Николаеву, зав. опытным полем ОГАУ A.A. Чащину, А.Ю. Карязину; активным участникам СНО «Агроэкотест»; специалистам ГБОУ ВПО Оренбургский государственный университет, ФГБОУ ВПО Оренбургский ГАУ за консультации и выполнение договоров о научно-практическом сотрудничестве.
Глава 1. Состояние и перспективы защиты озимой и яровой пшеницы от инфекционных болезней в степной зоне Южного Урала
Дана оценка фитосанитарного состояния агроценозов пшеницы и особенностей технологий её производства, оказывающих существенное влияние на развитие болезней, урожайность культуры и качество зерна.
Глава 2. Объекты, условия и методы исследований
Объектами исследований служили более 70 сортообразцов яровой и 250 озимой пшеницы, районированные, проходившие государственные сортоиспытания, коллекционные образцы ВИР; патокомплекс микроорганизмов семян и агроценозов, а также ассортимент пестицидов и агрохимикатов, используемых в системах защиты при производстве зерна.
Период проведения исследований охватил все многообразие гидротермических условий степной зоны Южного Урала (ГТК 0,3-1,4): годы, близкие к среднемноголетним (преобладали), острозасушливые и влажные.
Полевые и производственные исследования проводили 3-8 лет в Оренбургской области, Республике Башкортостан РФ и Актюбинской области Республики Казахстан с различными севооборотами и технологиями возделывания пшеницы на пересеченном и пологом рельефе. Многолетние и стационарные опыты были заложены: на учебно-опытном поле ОГАУ (УОП ОГАУ), ОПХ им. Куйбышева Оренбургского района, в ООО «Поиск» Илекского района, КФХ «Галина» Ташлинского района (чернозем южный), в ООО «Русь» Соль-Илецкого района (темно-каштановые почвы), в КФХ «Соловых А.Д.» Переволоцкого района, ОАО «Саринский» Кувандыкского района (обыкновенные черноземы).
Применяемые системы защиты пшеницы в хозяйствах условно разделили на три категории. 1) Наукоемкая (Н), адаптированная к местным агроланд-шафтным условиям, на основе комплекса фитосанитарного контроля, защиты семян и посевов с использованием плотных высокостебельных кулис из сахарного сорго, с осенним внесением аммиачной селитры 100 кг/га, обработкой семян ТМТД-плюс 2,5 л/т, стартовым внесением 90 кг/га припосевных удобрений (N15P15K15), ранневесенней подкормкой (200 кг/га селитры) + инсектицид (Ак-тара), фоновой подкормкой (100 кг/га селитры в фазу начало стеблевания), фоновым опрыскиванием в фазу флагового листа Гуми 90 0,4 кг/га + Карате Зеон 0,2 л/га + Бактофит 2,0 л/га (опытное поле ОГАУ). 2) Технологичная (Т), включающая фитосанитарный анализ семян и на его основе выбор композиции для их обработки, а в период вегетации - краевое полиполосное опрыскивание от комплекса вредных организмов; обработку семян ТМТД-плюс 2,5 л/т + инсектицид (Круйзер 0,5 л/т), стартовое внесение 90 кг/га припосевных удобрений (N15P15K15), осеннюю обработку фунгицидом (Фалькон 0,6 л/га), ранневесен-нюю подкормку (200 кг/га селитры) + фунгицид (Фалькон 0,6 л/га) + инсекти-
цид (Актара), фоновую подкормку (100 кг/га селитры в фазу начала стеблевания), фоновое опрыскивание в фазу флагового листа: Гуми 90 0,4 кг/га + Карате Зеон 0,2 л/га + Бакгофит 2,0 л/га (кооператив «Весна»). 3) Региональная (Р) с малобюджетным протравливанием семян Виал TT 0,5 л/т, стартовым внесением 90 кг/га припосевных удобрений (NijPuKu), ранневесенней подкормкой 100 кг/га селитры (КФХ «Соловых А.Д.»).
Базовый мониторинг фитосанитарного состояния семян и а1роценозов пшеницы проводили на 3-х госсортоучастках и 10 предприятиях в условиях разных ландшафтов и зональных особенностей. Использованы общепринятые и модифицированные фитопатологические, микробиологические, лабораторные, полевые и производственные методы исследований. В частности: оценка фитосанитарного состояния семенного материала и посевов пшеницы, распространенность и развитие болезней - по Методическим указаниям при интенсивных технологиях возделывания (1985), по методикам ВИЗР (1985), Госхимко-миссии (2007), ГОСТ 12044-93; фенологические признаки - по методикам Гос-сортсети (1971; 1989). Идентификацию патогенных грибов, вирусов и бактерий проводили при агроэкологическом мониторинге, по культурально-морфологи-ческим, физиолого-биохимическим свойствам, с помощью молекулярно-генетических методов - ПЦР (Игнатов, 2004; Чирков, 2009; Можаева, 2011; Rott and Jelkman, 2001; Mishchenko, 2004;); растений-идентификаторов; справочников-определителей Билай (1988), Берджи (1997), Ганнибала (2011) в ФГОУ ВПО «Оренбургский ГУ», «Оренбургский ГАУ», «Оренбургский ГПУ» и НЦ «Биоинженерия» РАН.
Изучение доз, смесевых композиций, препаративных форм средств защиты пшеницы от болезней проведено по Программе и методике исследований в географической сети ... (1990). Оценку устойчивости сортообразцов проводили методом ПЦР в ГНУ ВИЗР и по методическим указаниям ВИР (1990,2009). Качество семенного материала и зерна пшеницы оценивали по принятым в РФ стандартам ГОСТ 10840-64; ГОСТ12042-80; ГОСТ 27839-88, ГОСТ 12038-84; ГОСТ 10968-88; ГОСТ Р 51415-99; ГОСТ Р 51409-99 (ИСО 5530-2-97).
При анализе полученных результатов были использованы статистические методы, в т.ч.: корреляционные, многофакторный, кластерный, диаллельный, пробит анализа, методы главных компонент, Варда, программы Олимп-эксперт, Statistica и другие.
Глава 3. Мониторинг болезней разной этиологии яровой и озимой пшеницы в степной зоне Южного Урала Вирусные составляющие патологического комплекса. По степной зоне Южного Урала сведения о распространенности вирусных болезней начали появляться только в последнем десятилетии (Лухменев и др., 2008,2009; Глинуш-
кин, 2009). Первые данные о вирозах представлены Г.М. Развязкиной в 1965 г. по вирусу штриховатой мозаики ячменя в Самарской области. В посеве яровой пшеницы частота встречаемости растений, зараженных вирозами по Соль-Илецкому району, составила 21,8%±1,5; Ташлинскому - 13,3%±2,4; Переволоц-кому - 14,4%±1,6; Адамовскому району - 19,0%±1,3. Посевная площадь по выбранным районам в целом составляла 593,7 тыс. га, а средний процент растений, отнесенных к этим группам, был 24,85% (с колебанием от 18,5 до 31,8%). Методом ОТ-ПЦР впервые (рис. 1) выявили 2 вируса: почвообитающий вирус мозаики пшеницы (Soil-borne wheat mosaic virus, SbWMV) и вирус полосатой мозаики пшеницы (Wheat streak mosaic virus, WSMV) на озимой пшенице.
А Б
Рис. 1. Электрофореграмма продуктов ОТ-ПЦР с использованием праймеров, специфичных к WSMV (А) и SbWMV(B): 1 - маркер молекулярной массы (Fermentas, GeneRuler™ 100 bp DNA Ladder); 2 - ПЦР без ДНК матрицы (К-); 3 - ОТ-ПЦР без РНК-матрицы (К-); 4-6 - ОТ-ПЦР на препаратах РНК, выделенных из анализируемых образцов озимой пшеницы 1- 3, соответственно; 7 - ОТ-ПЦР на препарате РНК, выделенной из неинфицированного растения озимой пшеницы; 8 - ОТ-ПЦР на препарате РНК, выделенной из растений, инфицированных WSMV (А) и SbWMV (Б).
Наличие у переносчика вируса SbWMV - грибоподобного микроорганизма Polymyxa graminis зооспор способствует тому, что он меньше приурочен к легким и сухим почвам, поэтому ниже опасность вирусной инфекции в сухой и холодный периоды (Шпаар и др., 2007). Очевидно по этой причине в острозасушливый 2010 г. проявление вирусных симптомов на пшенице отмечалось в меньших количествах.
Наши обследования по степной зоне Южного Урала свидетельствуют об ухудшении ситуации в агроценозах пшеницы с вредителями - потенциальными переносчиками вирусов, их преимущественном обнаружении в лощинах, западных склонах, по неудобьям в удаленных местах от посевов на сорных растениях. Заселенность клещами Acería tulipae {A. tritici), переносчиками WSMV растений пшеницы оценивалась как 100% в 6 районах (Светлинский, Яснен-ский, Домбаровский, Адамовский; Новоорский, Гайский). В целом они присутствовали на каждом поле Оренбургской области, в годы исследований (20052012 гг.) заселенность растений варьировала от 12 до 80%. Пшеничный трипе Haplothrips tritici Kurd., пустоцветный Я aculeatus F. и полевой Chirotrips mani-catus Hal. обнаруживались на всех полях занятых пшеницей, заселенность варьировала от 3,0% до 100%, интенсивность заселения растений - от 9 до 85
шт. Цикадки (4 вида) и клопы (6 видов) обнаруживались на всех полях. Количество цикад при кошении на посевах коллекции озимой пшеницы весной в фазу трубкования достигало 122±18 шт. Численность клопа вредная черепашка Еи-rygaster integriceps Put. значительно превышала пороги вредоносности в 21-27 районах ежегодно. Численность злаковых тлей из-за климатических условий региона сильно варьировала по годам.
Установлено было, что яровая пшеница менее подвержена вирусным болезням по сравнению с озимой пшеницей. Так, распространенность вирозов в фазу кущения на яровой пшенице не превышала 2,0%, а на озимой достигала 6,6% на плакоре, а на склоновых землях - 9,0%. В фазу колошения зараженность вирозами была еще выше; на яровой пшенице при наличии краевой защиты от переносчиков, распространенность вирозов увеличивалась до 2,5%, а без краевой защиты - до 9,0%. На озимой пшенице распространенность на плакоре даже с краевой обработкой полей была почти в пять раз больше и достигала 12%.
3.2 Бактериальные составляющие патологического комплекса
В патокомплексе на посевах пшеницы выделялись два рода фитопатоген-ных бактерий: Pseudomonas и Xanthomonas с преобладанием последнего. Данные фитосанитарного анализа выявили, что семенной материал как яровой, так и озимой пшеницы был основным источником инфекции фитопатогенных бактерий Xanthomonas translucens, в классической фитопатологической литературе описанных как возбудители черного бактериоза пшеницы. Однако его проявление в регионе резко отличалось от описанной ранее симптоматики и выражалось в виде светло-желтых некрозов на концах листьев, их деформаций, угнетения роста и гибели растений. Наличие возбудителя идентифицировали микробиологическим, микроскопическим методами, а впоследствии с помощью диагностики ПЦР и индикаторного растения Plectranthus australis R..Br.
В обследуемых хозяйствах распространенность бактериозов в среднем за 2005-2008 годы по мониторингу посевов составила, соответственно на яровой и озимой пшенице: в ООО «Русь» - 9,4% и 13,4%; в ООО «Поиск» - 10,0% и 11,5%; в КФХ «Галина» - 4,2% и 18,9%; в КФХ «Мария» - 7,2% и 13,1%; в КФХ. «Соловых А.Д.» - 12,5% и 25,7%; в ОАО «Саринский» - по 22,3%; в ЗАО «Искра» - 23,9% и 31,1%; в КФХ «Родник» - 10,4% и 17,5 %. В КФХ «Уран» Ново-орского и ЗАО «Обильное» Адамовского районов Оренбургской области озимые не сеют, а яровая пшеница соответственно была поражена бактериозами на 11,3 и 13,9%. Варьирование распространенности бактериозов на яровой пшенице было от 4,2 до 23,9%, а на озимой - от 11,5 до 31,1%.
Частота встречаемости их в посевах изменялась по сортам, а также в зависимости от содержания гумуса в почве и особенностей ландшафта хозяйства.
Содержание гумуса в почве обследуемых хозяйств коррелировало с распространенностью бактериозов на уровне 0,56 по яровой и 0,81 по озимой пшенице. За 2009-2012 гг. оптимально поздние сроки сева озимой пшеницы были предпочтительнее из-за уменьшения распространенности бактериозов (на 1423%). Зараженность посевов возбудителями рода Pseudomonas в условиях агро-ландшафтов была существенно выше по сравнению с плакором на 21-43% в ме-зоформах лощина, северный и западный склоны. Для мониторинга превалирующего в регионе бактериоза, вызываемого X. translucens, значение имел не только характер распределения его по ландшафтам в посевах, но и зараженность им семян (варьирующая от 4 до 80%).
3.3. Грибные составляющие патологического комплекса
Анализ зараженности семенного материала яровой пшеницы выявил значительные различия по хозяйствам и видам возбудителей (табл. 1). Наибольшую зараженность семян вызывали грибы родов Fusarium - до 14,8% и Alternaria - 12,0%. Зараженность склероциями Claviceps purpurеа была минимальной (до 0,5%).
Таблица 1 - Динамика зараженности (%) семенного материала яровой
пшеницы в различных хозяйствах степной зоны Южного Урала (2006-2009 гг.)
Болезни Хозяйства
1* 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Пыльная головня 1,3/0** -/- 5,1/0 1,0/0 3,1/0 2,8/0 1,1/0 0,3/0 0/0 0/0
Твердая головня 3,8/0 -/- 16,3/0 2,7/0 7,3/0 8,7/0 2,4/0 2,1/0 0/0 0/0
Гельмин-тоспориоз 8,9/1,1 6,3/1,3 9,1/0,7 6,7/0,5 6,1/2,1 3,1/0,2 4,3/0,3 7,8/1,9 1,0/0,9 4,3/3,1
Фузариоз 10,3/2,7 6,1/2,8 14,8/2,1 9,8/3,1 10,3/3,1 11,3/2,0 10,7/1,7 14,1/6,3 8,7/4,8 12,6/10,3
Альтер-нариоз 7,1/2,1 8,9/3,7 9,7/2,8 5,9/4,7 12,0/3,1 8,1/2,3 9,3/3,1 10,3/6,1 6,3/5,1 7,8/4,5
Плесени хранения 3,1/1,3 3,7/2,8 5,8/0,7 5,1/2,0 5,3/1,1 6,3/1,1 4,3/1,7 5,3/4,7 4,1/3,1 4,1/3,7
Спорынья злаков 0,2/0 0/0 0,3/0 0,3/0 0,3/0 0,3/0 0,3/0 0,5/0,1 0/0 0/0
Примечание: * 1. - КФХ «Галина»; 2 - КФХ «Мария»; 3 - КФХ «Соловых А.Д.»; 4 -КФХ «Уран»; 5 - КФХ «Родник»; 6 - ООО «Русь»; 7 - ООО «Поиск»; 8 - ОАО «Саринский»; 9 - ЗАО «Обильное»; 10 - ЗАО «Искра»; ** - в числителе зараженность в первый год учета, в знаменателе - через два года.
Динамичность процессов развития патогенов семян наглядно отражена на рис. 2, в зависимости от пестицидного и сортового ассортимента. Так применение ТМТД-плюс на сорте Воевода увеличило с 5% до 84% число здоровых рас-
тений. Из 4-х испытанных сортов наименьшая исходная зараженность семян в условиях КФХ «Карпов А.И.» отмечена на сорте Юго-Восточная 2.
сорт Воевода, (А) полиноминальная линия тренда
(здоровые растения), (Б)
Рис. 2. Варьирование поражения пшеницы болезнями в зависимости от сортов (А) и препаратов (Б), % (рулонный метод, КФХ «Карпов А.И.», 2011-2013 гг.);
ян® - здоровые растения; ниш - пораженные бактериозом; - пораженные микозами; - смешанное поражение.
Выявлены определенные закономерности по показателям роста и развития в зависимости от репродукции (классности семян, табл. 2), также она повлияла на количество здоровых растений.
Таблица 2 - Результаты исследования качества семян озимой пшеницы
Варианты Длина, см Длина корней, см Распространенность болезней, %
растения коле-оптиля 1 2 3 4 5 бактериозы микозы смешанные здоровые
Питомник размножения 4 11,3 7,4 11,14 9,3 7,73 5,8 4,8 1,7± 0,3 2,3±0,5 0,7±0,1 25,3± 4
Супер элита 11,6 6,8 9,8 8,2 6,4 4,8 1,8 4,0±0,9 2,7±0,8 2,0±0,2 21,3± 3
Элита 9,9 5,0 9,3 7,7 6,6 5,3 4,5 3,0± 1,0 11,0±3,0 3,3±0,5 12,7±3
Первая репродукция 10,8 8,3 10,6 8,9 7,4 5,5 4,4 13,6±1,7 28,0±4,0 2,0±0,3 14,0±3
Точность 5,5 3,4 3,3 4,7 4,4 5,85 5,05 - _ _
НСР05 2,00 0,80 1,70 1,30 1,07 1,00 0,68 - - - -
Патогенный комплекс грибов-возбудителей в агроценозах пшеницы насчитывал более 20 видов. Наиболее опасными и распространенными болезнями зерновых были бурая ржавчина (Р = 60-94%), корневые гнили (60-97%), септо-риозы (27-62%), головневые болезни (0,2-10,0%), снежная плесень (30-90%), мучнистая роса (22-73%). На их долю приходилось до 75% потерь урожая. Ко-
лебания распространенности и вредоносности тех или иных грибных патогенных организмов были значительны как по годам, так и по зональным территориям. Возросло значение возбудителей черни (20-76%) и септориоза (21-37%) на колосе.
До 99% ежегодных защитных мероприятий в регионе направлены на защиту пшеницы от ржавчинных болезней, основной из которых является бурая листовая ржавчина пшеницы Puccinia recondite Rob et Dasm. За 2005-2012 гг. исследований этот вид ржавчины в условиях опытного поля ОГАУ, хотя и проявлялся ежегодно на поражаемых сортах яровой пшеницы, но в 2005, 2008 и 2010 гг. - очень слабо (3,8-4,3% развития); в 2006-2007, 2009 и 2011-2012 гг. -умеренно, развитие ее не превышало 30,0% по шкале Петерсона.
Глава 4. Методология маршрутных обследований и идентификации возбудителей болезней пшеницы
В ходе исследований было выявлено, что для раннего обнаружения пора-женности агроценозов озимой и яровой пшеницы вирусами и заселенности их насекомыми-переносчиками, начинать обследования следует со склоновых ландшафтов (южный и восточный). Мониторинг посевов на пораженность лис-тостебельными гидрофильными фитопатогенными грибами с r-стратегией и бактериями рода Pseudomonas целесообразно начинать с мезоформ полей: лощина, северный и западный склоны. Микозы колоса первично выявляются на южных и восточных склонах, а возбудители корневых гнилей (К-стратеги) - в первую очередь выявляются на южных и восточных склонах, особенно в острозасушливые годы (ГТК<0,6).
Сортообразцы (250 шт.) мировой коллекции озимой пшеницы (табл. 3)
Таблица 3 - Градация по стеблеобразованию сортообразцов коллекции озимой пшеницы (УОП ОГАУ, 2006-2007 гг.)__
Баллы и группа кустистости Сортообразцы, происхождение Фактическое количество стеблей, шт.
4 балла - более 50 стеблей или отсутствие продуктивных стеблей Willi (Австрия) 34,0±5,0
3 балла - 21-50 стеблей не выявлены -
2 балла - 12-20 стеблей Charmany, (США); Coquelles (Франция); Губерния (Саратов); 31рница (Украина) и др.* 15,0±3,0
1 балл-от 7,5 до 12,0 стеблей Amelio (Франция); Mandat (Англия); Nelson (США); Безор 3 (Оренбург); Дон 95 (Зерноград); Ресурс(Безенчук)и др. 8,5±1,0
0 баллов - стандартное количество Leopold (Австрия); Селянка (Краснодар); Мироновская 34 (Украина); Безор 2 (Оренбург) и др. 5,5 ± 2,0
Примечание: * - полный список сортов приведен в диссертации.
была предложена следующая градация: 1-я группа - высоко устойчивые -2,5±2,5 (не более 5%); 2-я группа - средне устойчивые - 15±10 (от 5 до 25%); 3-я группа - мало устойчивые - 37,5±12,5 (от 25 до 50%); 4-я группа - восприимчивые - 75± 25 (от 50 до 100%). Учитывали как явные признаки вирусного поражения: изменения окраски, деформации, некрозы и др., так и количество стеблей (побегов) по разработанной 5-ти балльной шкале.
Для достоверной идентификации вирусов пшеницы ОТ-ПЦР подобрали необходимые праймеры и экспериментально определили температуру их отжига (59°С).
Нами сделано нозологическое описание болезни и возбудителя X. ггатЫ-сет с нетипичными для бактериоза пшеницы симптомами в виде характерных светло-желтых некрозов на концах листьев (поэтому в рабочей версии болезнь была названа «кончиковым бактериозом»).
Для выделения и идентификации X. &ат1исет (рис. 3) семена закладывали в рулоны с вариацией температуры (от +5 до +35°С) и рН среды (5-10).
i
9
гсзпл.фу
МООп,
Рис. 3. Электрофореграмма бактериозах translucens в образцах пшеницы (анализ в 1,5 % агароз-ном геле продуктов ПЦР с праймерами на gyrB: М - маркер молекулярной массы (Fermentas); 1-19 - ПЦР на препаратах ДНК бактерий, выделенных из:1-2, 5-8, 15-16, 17-20 - Оренбургская 105 (оз.' пш.); 3,4, -Поволжская 86 (оз. пш.); 9-10, 21-22 - Пионерская 32 (оз. пш.); 13-14, 23-24 - Колос Оренбуржья'(оз. пш.); 25-32, 35-36 - Учитель (яр.пш.); 11-12, - Скакун (овес); 33-34 - Анна (ячмень); 19, 37 - К+ (ПЦР на ДНК матрице X. translucens)-, 18, 38 - К- (ПЦР без ДНК-матрицы)
Далее отбирали семена и проростки с явными признаками поражения концов листьев, корешков и культивировали бактерии с них на агаризированной среде с пересевами для получения отдельных колоний, подтверждая их патогенность инокуляцией всходов.
В научном центре «Биоинженерия» РАН с использованием предложенных модификаций выделения бактерий (Т +5°С, рН 8-10) подтвердили наличие X. &ат1исет в сортах озимой и яровой пшеницы методами ПЦР и реакции сверхчувствительности на индикаторном растении Р1ес&атЬш аивггаШ Я. В г.
Показано, что при производстве пшеницы нецелесообразно использование семян на 29,2% и более зараженных бактериозом X. &ат1исет. Для оценки потерь растений от бактериоза и корневых гнилей рекомендуется использование разработанного программного прогностического комплекса (А.П. Глинушкин, программы для ЭВМ).
Результаты проведенных системных аналитических расчетов по бактериальным болезням подтвердили практические данные об их превалировании и с 99,0% точностью позволяют утверждать, что у семян с зараженностью более 30% бактериальным возбудителем светло-желтых некрозов на концах листьев, всхожесть будет колебаться в пределах от 70,49 до 79,96%, а в средне-интервальном значении температуры - от 73,89 до 76,56% (рис. 4).
9 93,4
0 5 10 15 20 25 30 35
Рис. 4. - Динамика всхожести (%) семян яровой пшеницы (показатели всхожести в зависимости от температуры от +5 до +35 °С, описывающие уравнения и линии визуализации трендов развития: линейный, логарифмический, полиноминальный)
ГОСТ 12044-93, регламентирующий методы определения зараженности семян болезнями, базируется на методике Н.А. Наумовой, 1960 г. для Fusarium sp. и В. sorokiniana и не предполагает выбора препаратов и их смесей для защиты семян. Нами расширена линейка возбудителей {Fusarium sp., В. sorokiniana, Alternaria sp. и Pénicillium sp.) по 4-х балльной шкале оценки при фитосани-тарном анализе семян пшеницы с поражением одним и более возбудителями (Глинушкин, 2010). Характерные поражения основными четырьмя возбудителями описаны по баллам подобно Alternaria sp.: 1 балл - наличие налета и изменения окраски, в основном, в светло-серый цвет на зерновке нормального проростка; 2 балла - наличие серо-черного налета и пятен на колеоптиле, стебле
или корешках при угнетении не более 50%; 3 балла - наличие характерного налета и пятен на колеоптиле, стебле или корешках при угнетении более 50%; 4 балла - непроросшие или проросшие (с длиной не более 1 см колеоптиля, стебля или корней); с подтверждением наличия патогена микроскопированием спор и мицелия.
Глава 5. Реализация элементов систем защиты пшеницы от болезней
В ходе обследований полей пшеницы выявили достаточно много потенциальных переносчиков вирусов (и бактерий): цикадок, тлей, трипсов, клопов (вредная черепашка), а из грызущих - блошек, злаковых мух, хлебных жуков, саранчовых. От них было эффективно применение контактного инсектицида Карате Зеон по оптимизированной схеме опрыскиваний с чередованием от края поля к центру обработанных и необработанных полос шириной 15-45 м (в 1 -3 прохода опрыскивателя) (Глинушкин, 2009; табл. 4).
Совмещение полиполосной и краевой обработки, позволяло сократить пес-тицидную нагрузку на 77-90% без потери эффективности защитного мероприятия.
Таблица 4 - Защита посевов пшеницы инсектицидами (КФХ «Галина», 2005-2008 гг.)_'___
Вариант опыта Динамика численности потенциальных переносчиков Вирусные симптомы (Р%) Условная доза пестицида, кг на 1 га Урожайность, т/га
перед обработкой через 10 дней после обработки* в фазу молочной спелости перед обработкой в фазу колошения Актел-лик Актара Каратэ Зеон
Кошроль (б/о) 0,03±0,01 0,18/- 23,75/- 2±0,5 9±2,6 - - - 1,07/-
Сплошная обработка б! 0,00±0 0,01/94,4 1,53/93,6 1±0,5 2±1 0,50 0,15 0,0125 1,26/17,7
Краевая защита (250 м) 0,01±0 0,04/76,1 3,87/83,7 1±1 1±1 0,38 0,114 0,0094 1,25/16,8
Совмещение 15** 0,02±0,01 0,02/88,3 5,17/78,2 1±0,5 2,5±1 0,058 0,017 0,0015 1,15/7,5
30 0,00±0 0,04/79,4 4,65/80,4 2±1 2±1 0,087 0,026 0,0022 1,21/13,1
45 0,01±0 0,04/77,2 4,57/80,6 1±1 2±1,5 0,113 0,034 0,0028 1,23/14,9
Э ген 0,01 - - 0,95 2,9 - 0,11***
Примечание: * - в числителе - значение, в знаменателе - биологическая эффективность, %;** -варианты совмещения - 15, 30, 45 метров т.е. соответственно 1, 2 или 3 прохода трактора; *** - наименьшая существенная разность (при точности 95%).
Установлено, что наиболее эффективным было применение инсекто-акарицидов тройным кольцом вокруг поля озимой пшеницы (из-за разных сро-
ков появления всходов на мезоформах), используя препараты системного действия (неоникотиноиды) при обработке семян.
Опрыскивание в период вегетации на склоновых землях лучше было проводить также системным препаратом, а контактные препараты применять на плакоре.
Распространенность и развитие корневой гнили на черноземе южном (Ч.Ю.) было больше, чем на черноземе обыкновенном (Ч.О.) на 7,2 и 8,6%, а на темно-каштановых (Т.К.) почвах меньше, чем на Ч.О. - на 0,9 и 2,3%, соответственно. При данных обследованиях распространенность бактериоза несущественно колебалась по условиям и вариантам, составляя 78 ±14%.
Лучшую защиту, хотя и недостаточную от корневой гнили, обеспечил системный двухкомпонентный препарат Дивиденд Стар. На Т.К. почвах в нормах 0,5 л/т; 0,75 и 1,0 л/т его биологическая эффективность составила по распространенности, соответственно - 19,1%; 19,0 и 20,7%; по развитию, соответственно - 25,2%; 28,6 и 33,3%. На Ч.Ю. при этих же нормах получили по распространенности и развитию, соответственно - 14,6%; 23,0; 21,9% и 22,3%; 31,7; 33,8%; на Ч.О., соответственно -12,8%; 21,2; 23,5% и 12,8%; 19,0; 25,2%.
Комбинированный препарат ТМТД-плюс во всех почвенно-климатических условиях несущественно уступал этому препарату. В норме 2,0 л/т; 2,5 и 3,0 л/т его биологическая эффективность по развитию корневой гнили на Т.К. почве была, соответственно - 13,5% (снижение пестицидной нагрузки на 20,0-33,0%); 15,0; 12,4%, а на Ч.Ю. по распространенности и развитию, соответственно -14,6%; 14,05; 12,0% и 15,2%; 14,95; 13,5%. На Ч.О. лучшие результаты обеспечили нормы препарата 2,5 и 3,0 л/т.
По сравнению с ТМТД-плюс, имеющим комплекс иммуномодулирующих и росторегулирующих веществ, контактный препарат ТМТД (только на основе тирама) обеспечил самый низкий уровень защиты.
На всех типах почв получали наибольшую эффективность по урожайности после обработки семян препаратом ТМТД-плюс: на Т.К. почвах в норме 2,0 л/т (на 20% норма ниже рекомендованной «Списком...), обеспечивавшей повышение урожая зерна до 45,05% (0,41 т с 1 га); на Ч.Ю. при 2,5 л/т - 40,0% (0,34 т /га); на Ч.О. при 2,5 л/т - 29,31% (0,34 т/га), с повышением до 3,5 % количества сырой клейковины.
Проведенные методом пробит анализа (рис. 5) расчеты свидетельствуют о невозможности снижения корневой шили ниже порога вредоносности при развитию 6% и более применением контактных препаратов на исследуемых видах почв.
Исследования фитосанитарного состояния почвы в агроценозах яровой пшеницы на наличие конидий В. яогоИтапа БЬоте. выявили, что под влиянием
протравителей семян, применяемых в 2005-2007 гг. в почвах Ч.О., Ч.Ю. и Т.К. в вариантах контроль, ТМТД-плюс (2,0 л/т), ТМТД (3,0 л/т), Дивиденд Стар (0,75 л/т) к фазе полной спелости обнаруживалось, соответственно: 437, 381, 312, 298 (Ч.О.); 284, 250, 208, 187 (Ч.Ю.); 152, 125, 104, 104 (Т.К.) шт. конидий на 1 г почвы, а в 2010-2012 гг.-319, 264,215, 187(4.0.); 173, 146, 111, 97 (Ч.Ю.); 104, 76, 55, 48 (Т.К.) шт. конидий на 1 г почвы. Несмотря на снижение количества конидий в почве, распространенность корневых гнилей доходила до 60% с симптоматическим проявлением бактериозов в период вегетации в пределах 7085%, что вызывает необходимость целенаправленного ведения селекции пшеницы на устойчивость к бактериозам и корневым гнилям.
Логарифм дозы препарата
♦ ТМТДплюстемно-каштановая
я ТМТДплюс чернозем южный
* ТМТДплюс чернозем обыкновенный
X ТМТДтемно-каштановая
ж ТМТД чернозем южный
• ТМТДчернозем обыкноаенный
—Т^Г Линейная (ТМТДплюс
темно-каштановая) ——О Линейная (ТМТД плюс чернозем южный) Линейная [ТМТД плюс чернозем обыкновенный) •¿у — Линейная (ТМТДтеыно-
каштановзв) О — Линейная (ТМТД чернозем южный)
— —Линейная (ТМТД чернозем _обыкновенный)_
Рис. 5. Результаты пробит анализа по эффективности применения норм препаратов против корневых гнилей и бактериоза Функционирование системы мезоформы рельефа в агроценозе определяется показателями как: влажность, гранулометрический состав, пористость, влияющими на сохранность и продуктивность растений пшеницы. Исследованиями в 2006-2009 гг. установлено, что средние коэффициенты корреляции между каждым из этих показателей условий и урожайностью культуры были несущественными и составили, соответственно: -0,22 - -0,39; -0,37 - -0,47; 0,210,29. Чем менее засушливыми были гидротермические условия года (ГТК 0,81,0), тем выше была прибавка урожайности и возрастала корреляционная связь г=0,73-0,82. В целом показатели структурно-агрегатного состава почвы максимальными были в балке, более низкими - на плакоре, наименьшими - на южном склоне. На плакоре водораздельном запас общей влаги почвы перед посевом в слое 0-30 см составил 90,7 мм, а перед уборкой 62,3 мм; на южном склоне, соответственно - 84,4 и 57,8 мм; в балке - 93,5 и 58,0 мм; на северном склоне -94,0 и 60,3 мм. Необходимые растениям запасы влаги в пахотном горизонте пе-
ред посевом были наибольшими в балке и на северном склоне, в остальных ме-зоформах растения испытывали водный стресс.
Наибольшая средняя прибавка урожайности в разных мезоформах рельефа была получена в опытах с биопрепаратами Фитоспорин-М (44,9%) и Бинорам (35,9%). Сравнительно высокой она была и от применения контактного химического протравителя с иммуномодулирующим эффектом ТМТД-плюс (31,2%), а самой низкой - от системного фунгицида Дивиденд Стар (9,0%) (табл. 5).
Предпосевная обработка семян биопрепаратами стимулировала их прорастание и развитие растений на ранних фазах онтогенеза. В частности длина ко-леоптиля увеличилась на 8 сортах пшеницы, больше всего от ТМТД-плюс - у сорта Белянка - на 0,6 см, а у Варяга - на 2,3 см. Химические системные протравители снижали длину корней и колеоптиля до 1,9 см (Юго-Восточная 2).
Таблица 5 - Влияние препаратов на урожайность и сохранность яровой
Вариант опыта Урожайность, ц с 1 га/±, % Сохранность, % Урожайность, ц с 1 га/±,% Сохранность, % Урожайность, ц с 1 га/±, % Сохранность, % Урожайность, ц с 1 га/±, % Сохранность, %
плакор водораздельный балка южный склон северньй склон
Контроль 7,5/- 65,4 6,0/- 68,4 7,1/-. 69,3 7,9/- 66,1
Фитоспорин-М 9,9/32,0 70,9 9,8/63,3 75,0 10,5/47,9 77,6 10,4/31,6 73,2
Бинорам 10,1/34,7 69,4 7,7/28,3 74,9 10,5/47,9 76,2 10,3/32,9 70,6
Дивиденд Стар 8,0/6,7 70,2 6,9/15,0 72,9 7,1/0 74,1 9,0/13,9 74,1
ГМТД-шпос 10,2/36,0 72,2 8,2/36,7 74,7 9,3/31,0 77,9 10,7/35,4 76,9
НСРоз (урожайность) 2006-0,9; 2007-1,7; 2008-2,1; 2009 г.-1,6. 2006 - 1,3; 2007 - 1,7; 2008-1,7; 2009 г.-1,1. 2006 - 1,4; 2007 -1,7; 2008 - 2,2; 2009 г.-1,1. 2006-0,8; 2( 2008-1,2; 20 07-1,5; 09 г. -1,3.
Мезоформы рельефа оказывали значительное влияние на сохранность растений (от 65 до 78%) и в целом на продуктивность пшеницы, которая различалась по ландшафтам в 1,4-2,0 раза. Максимальные показатели урожайности пшеницы были отмечены в 2006 г. на плакоре, а в 2007-2009 гг. - на более увлажненном северном склоне; минимальные в 2006 г. - на северном склоне, в 2007-2008 гг. - в балке, а в засушливом 2009 г. - на южном склоне.
Проведенные учеты болезней и вредителей 250 сортообразцов в коллекции озимой пшеницы из фондов ВНИИ растениеводства им. Н.И.Вавилова позволили выделить условно иммунные и высокоустойчивые образцы к разным патогенам и их комплексам. Вирусами не были поражены: Choc, Rafale (Франция); Leopold (Австрия); Susquehanna, Norkan (США); Казачок, Волга-Дон (Волгоград); КНИИСХ 756, Быстрица, Селянка, КНИИСХ 8 (Краснодар); Мироновская 34, Василина (Украина); Оренбургская 14, Безор 2 (Оренбург); Северодонская 14 (Ростов). Они могут быть перспективными для селекции на устойчивость к вирусам.
На сортах: Престиж (Ростов); СЫейсап (США); КНИИСХ 756 (Краснодар); КНИИСХ 8 (Краснодар); Быстрица (Краснодар); Ника Кубани (Краснодар); Зимородок (Краснодар); Мироновская 5 (Эстония); Ростовчанка 3 (Зерноград); Мироновская 28 (Украина) не выявлена зараженность бактериозами.
Среди представленных на сортоиспытание в 2009-2012 гг. более чем 60 сортов яровой пшеницы не выявили образцы устойчивые к вирусам и бактериям.
Системный статистический анализ фитосанитарных, структурообразующих урожай и других показателей 154 сортообразцов коллекции озимой пшеницы позволил выявить их различные группы, перспективные в качестве источников устойчивости к комплексу патогенов, а также обосновал поиск устойчивых сортообразцов на других континентах (рис. 6).
К-С <К238в5, р> 20;Лилпивфорсэ р> 20 Шйпиро-Укгкй У¥-,91066, Р-.44005
Д1
-2.0 -1,5 -1,0 <1.5 ОцО 0,5
Вцктв граовд й <-фаизд)
б
Рис. 6. Гистограммы и графики плотности распределений ресурсов в первой системе; а -
континенты, б - «планета» Было установлено, что показатели «продуктивная кустистость», «ржавчина (г)» и «смешанное поражение вредными организмами» не смогли организовать структуру и тем более подсистему, что свидетельствует о недостаточном количестве устойчивых сортообразцов - источников для селекции. Скрининг сортов и системный статистический анализ с выбраковкой неперспективных по комплексу хозяйственно значимых признаков, в т.ч. по восприимчивости к болезням, позволил оценить эффективность реализации ресурсного потенциала 154 сортообразцов озимой пшеницы. Наши расчётные данные показали, что самым перспективным является образец №145 (Краснодар) с прогнозируемой урожайностью 50,8 ц с 1 га. Также заслуживают внимания сорта с прогнозируемой урожайностью 45-50 ц/га, к которым относятся Краснодарская 90 (Краснодар) - 45,9 ц/га, №193 (Краснодар) - 49,2, Наследница (Краснодар) -46,0, Криста (Латвия) - 48,4, Мироновская 34 (Украина) - 48,3 ц/га (рис. 7). Опытным путем установлены 4 высокопродуктивных сорта: Колос 47, Ника Кубани, КНИИСХ 756, Мироновская 64, устойчивых к патогенному комплексу (бурая ржавчина, мучнистая роса, бактериозы и вирозы) с урожайностью зерна
45-50 ц/га (УОП ОГАУ).
60,00
40,00
—ф—Фактический -»-^Прогноз Рис. 7 - Экспоненциальное сглаживание урожайности озимой пшеницы по сортам мировой
селекции, ц/га
К листостебельным микозам были устойчивы такие сорта озимой пшеницы как: Logor lut (Франция); Пионерская 32 (Оренбург); Дон 85 (Зерноград); Селянка (Краснодар); Наследница 63103 (Адыгея); Roti (Германия); Колос 47 (Краснодар); Августа (Ростов); McNair 1587 (США); Avir (Нидерланды). Из сортов яровой пшеницы наименее поражаемыми были сорта Лебедушка, Белянка (Саратов), Ульяновская 100 (Ульяновск). По результатам ПЦР отсутствуют перспективные Lr гены устойчивости в обследуемом сортименте яровой и озимой пшеницы. К возбудителям корневых гнилей у озимой пшеницы высокоустойчивых сортов не выявлено. Сравнительная оценка сортов (более 60) пшеницы на устойчивость к корневым гнилям позволила определить наиболее перспективные (рис. 8). Как устойчивый можно выделить сорт Белянка, слабо поражаемыми являются - Лебедушка, Самсар, Варяг, Фаворит, Экадо 70.
Сорт Белянка
2007
СортАльбидум 188
Рис. 8. Корневая гниль на сортах яровойпшеницы в КФХ «Галина» (относительная ошибка 5%; 0- распространенность,%;
¡развитие, %, Ч.Ю.).
Межгрупповая дисперсия средних показателей (рис. 9) в двух кластерах сортообразцов озимой пшеницы во всех случаях превышала внутригрупповую дисперсию (Б-статистики > Б-табл. на уровне значимости менее 1%). Согласно этому анализу, включенные в исследование показатели, позволили оптимально распределить сортообразцы пшеницы по двум кластерам. Это распределение показывает возможность целенаправленной селекции на необходимые показа-
Рис. 9. График средних значений для каждого кластера по существенным экономико-статистическим характеристикам: - кластер 1; -□- - кластер 2; у1 - урожайность, ц/га; х1 - ржавчина, %; х2 - мучнистая роса, %; хЗ - бактериоз, %; х4 - бактериозы и вирозы, %; х5 - поражение растений другими возбудителями болезней и вредителями; хб - ГТК.
Например, 65 сортообразцов (26%) из кластера 1 могут использоваться в селекции на устойчивость к бурой ржавчине. Однако из-за бактериозов, комплекса бактериозы и вирозы, других болезней и вредителей на этих сортах ожидаются значимые потери урожайности, влияющие на эффективность их производства. Превентивная защита этой группа сортообразцов и полученного от нее селекционного материала с помощью фунгицидов малоэффективна.
Сортообразцы кластера 2 (89 шт.) могут рассматриваться как исходный материал для селекции на устойчивость к бактериозам, комплексу бактериозы и вирозы, другим болезням и вредителям. Ограничения из-за ржавчины эффективности производства сортов озимой пшеницы с подобными характеристиками могут успешно сниматься применением биологических и химических фунгицидов.
В результате регрессионного анализа по 154 сортообразцам пшеницы с использованием следующих показателей: у - урожайность, ц/га; х1 - ржавчина, %; х2 - мучнистая роса, %; хЗ - бактериоз, %; х4 - проявление бактериозов и ви-розов, %; х5 - поражение растений другими возбудителями болезней и вредителями; хб - ГТК, выведено следующее уравнение:
у = -0,015 • х, - 0,031 • х2 - 0,036 • х3 - 0,024х4 - 0,108л:5 + 45,407 • х6 (1) (-3,76) (-3,38) (-3,05) (-4,81) (-4,02) (6,21)
Модель №1, описываемая этим уравнением, обусловливает на 77,02% вариацию урожайности озимой пшеницы, показывая как с увеличением на каж-
дый процент распространенности болезней (х1-х5) уменьшается урожайность пшеницы, а увеличение показателя ГТК (хб) в таких условиях повышает урожайность зерна. Другие аналогично построенные нами модели с такими же факторами показывают вариацию результативных признаков (урожайности и натурной массы зерна).
Наши эксперименты подтвердили эффективность применения разработанного алгоритма против болезней пшеницы, передающихся с семенами, исключая головневые грибы (рис. 10).
Рис. 10. Стандартный (1960 г.) и разработанный алгоритм методик определения пораженное™ семян, биологии их развития и выбора комбинации средств для защиты и корректирования развития растений пшеницы.
В условиях существующего разбалансированного фитосанитарного состояния семян и агроценозов пшеницы разработанный алгоритм методик для оценки семенного материала позволяет технологически (посредством подбора активных веществ против конкретных патогенов и регуляцией развития растений) подготовить имеющиеся семена для предполагаемых условий их высева или принять решение о замене.
В вегетационных опытах установлено, что еженедельное внесение аммиачной селитры (0,005 г) на 1 растение, позволяло снизить распространенность бактериоза на 31-38%, рентабельность производства при этом падает до 5-23%. Применение биологических фунгицидов на основе живых микроорганизмов и
продуктов их жизнедеятельности, совместно с органическими кислотами (гу-миновые), было более экономичным и позволило получить подобный эффект.
В условиях естественного инфекционного фона бактериозов разработанный протравитель семян ТМТД-плюс, КС (400 г/л тирама вместе с комплексом росто- и иммуномодулирующих веществ) обеспечивал хозяйственную эффективность производства пшеницы. Однако, он не мог обеспечить формирования здорового зерна, как при наличии патогенных бактерий в почве, так и в семенах. Подобные результаты получены при разной исходной зараженности семян (рис. 11): протравители снижали распространенность бактериоза, но не обеспечивали при этом эффективную защиту от него.
Тебу 60
3 (Í7¿5%)
ТМТД-дшос
Тебу 60 2<МЙ%)
Рис. 11. Эффективность препаратов для обработки семян в зависимости от их исходной зараженности с экспоненциальным трендом по урожайности (сорт яровой пшеницы Учитель, вегетационный опыт, ОГАУ, 2008 г.). Примечание: 1, 2, 3 - исходная зараженность семян X. translucens, %. ***** - распространенность X. translucens в фазу налива зерна, %; ШИП - развитие корневой гнили в фазу кущения, %; f=f» - развитие корневой гнили в фазу восковой спелости, %; '///л -урожайность, ц/га; планка погрешности на уровне 5%.
В процессе исследований была выявлена высокая отрицательная корреляция между биологической урожайностью растений и их пораженностью бактериозом. Используемые препараты существенно повышали биологическую урожайность яровой пшеницы (ТМТД-плюс - на 2,8-5,9 ц/га).
В.В. Евсеев (2004) сообщал, что большинство протравителей семян угнетают микробиоту ризосферы, снижая общую численность микроорганизмов в среднем на 17-41%. В наших опытах ТМТД снижал количество бактерий в Ч.Ю. на 43%, по сравнению с контролем, а ТМТД-плюс и Крезацин повышали их количество, соответственно - на 202,0% (биологическая эффективность 102%) и - 180,0% (81,6%) в фазу трубкования (табл. 6).
Количество конидий В. sorokiniana в 1 г Ч.Ю. составило 45 шт. Биологическая эффективность по распространенности корневой гнили от применения
ТМТД-плюс была 30,8%; от ТМТД и Крезацина, соответственно - 22,9% и 20,7; по развитию - 32,1%; 30,6 и 18,2%.
Таблица 6 - Влияние препаратов на микробиоту почвы и их биологическую эффективность от корневых гнилей (УОП ОГАУ, сорт Альбидум 188, 2005-2007 гг.) ___
Вариант опыта Норма расхода, л, г/т Количество бактерий в 1 г почвы, млн. шт. Масса бактерий в 1 г почвы, г Воздушно-сухая надземная масса растений в фазу трубкования, г/м2 Корневые гнили в фазу кущения, %
Р R
Контроль - 9,8/- 28,6x1o-4/- 23,1/- 36,7/- 13,7/-
ТМТД 3,0 4,б/-43,0 19,8/-14,3 28,3/22,9 11,2/18,2
ТМТД-плюс 2,5 19,8/102,0 57,8х10"6/102,0 26,7/15,6 25,4/30,8 9,3/32,1
Крезацин 0,5 17,8/81,6 SS.ôxlO^.S 23,7/2,6 29,тар 9,5/30,6
HCPos - - - - 0,89 0,36
Примечание: числитель - значение; знаменатель - биологическая эффективность, %.
Хотя непосредственное действие препаратов на корневую гниль было слабым, они способствовали реализации потенциальной продуктивности растений. Максимальный эффект был получен от применения ТМТД-плюс: увеличение урожая зерна - на 0,34 т/га (33,0%), от ТМТД и Крезацина, соответственно - на 0,2 т (19,4%) и 0,18 т/га (17,5%). В варианте с ТМТД-плюс также увеличилось содержание клейковины на 1,6% (в относительных единицах на 6,5%), натурной массы зерна - на 35,0 г по сравнению с необработанными семенами.
В вегетационный период эффективность фунгицидов для защиты от бактериальных пятнистостей достигала 70,0%, от ржавчины - 85%, а при смешанном поражении не превышала - 48%, отличаясь на разных сортах (табл. 7), как следствие увеличилась урожайность.
Защитные мероприятия повышали реализацию потенциала продуктивности яровой пшеницы Саратовская 42 и Варяг на 0,12-0,09 т с 1 га (табл. 7). При относительно низкой эффективности химической защиты сорт Варяг поражался, как и Саратовская 42 всеми возбудителями болезней грибной и бактериальной природы, но являлся более устойчивым (в 1,03-2,3 раза по определяемым симптомам). При этом биологическая эффективность применения системных фунгицидов для защиты от болезней была выше на сорте Саратовская 42, чем у Варяга. Который на 11-16% меньше поражается бурой ржавчиной Р. recóndita, чем Оренбургская 13 и Саратовская 42. Малое количество устойчивых сортов в Оренбургской области определяет необходимость применения фунгицидов в годы ее эпифитотийного развития.
Хотя даже трехкомпонентные фунгициды были неэффективны против бактериозов и вирозов в период вегетации, их действие на микозы обеспечивало
большую реализацию продуктивного потенциала сортов. Так увеличение хозяйственной эффективности было получено от применения Фалькона, Альто Супер, Фундазола на сортах яровой пшеницы Саратовская 42 и Варяг, составив, соответственно: 45,1%; 23,2; 18,3% и 52,4%; 20,2; 23,8%.
Таблица 7 - Влияние фунгицидов на патогенов яровой мягкой пшеницы в фазу молочной спелости, % (опытное поле ОГАУ, Ч.Ю., 2006-2008 гг.)_
Вариант опыта (А) Бактериозы Вирозы Развитое Р. recóndita, % Смешанные поражения Урожайность, т/га*
Xanthomo-nas Pseudomonas
Саратовская 42 (В)
Контроль 78,4/- 14,1/- 0,7/- 36,8/- 87,3/- 0,82/-
Фундазол 73,1/6,8 10,2/27,5 0,2/71,4 14,2/61,4 78,1/10,5 0,97/18,3
Альто Cvnep 60,2/3,2 6,3/55,3 0,3/57,1 12,0/67,4 73,5/15,8 1,01/23,2
Фалькон 51,3/4,81 4,1/70,9 0,1/85,7 7,0/81,0 45,3/48,1 1,19/45.1
Варяг
Контроль 68,9/- 12,6/- 0,3/- 39,7/- 85,1/- 0,84/-
Фундазол 61,2/11,2 11,0/12,7 0,2/33,3 16,1/59,4 70,4/17,3 1,04/23,8
Альто Супер 53,4/22,5 9,3/26,2 0,2/33,3 11,2/71,8 62,3/26,8 1,10/20,2
Фалькон 55,1/20,0 7,1/43,6 0,2/33,3 6,0/84,9 57,1/32,9 1,28/52,4
НСРМ по годам фактор А, фактор В и взаимодействие АВ: 2006 г. - 0,11 и 0,08; 2007 г. - 0,1 и 0,07; 2008г.-0,11 и 0,08тс 1 га
Примечание: числитель - значение; знаменатель - биологическая эффективность, %.
Фунгициды существенно повышали реализацию продуктивного потенциала всех сортов яровой мягкой и твердой пшеницы по сравнению с контролем, увеличивая содержание сырой клейковины без ухудшения натурной массы зерна (табл. 8).
Таблица 8 - Эффективность фунгицидов против Р. recóndita на сортах мягкой и
твердой пшеницы (КФХ «Уран», фаза молочной спелости, 2005-2008 гг.)
Вариант опыта (А) Норма расхода, кг, л/га Развитие ржавчины, % Урожайность, т/га Сод. сырой клейковины,0/» Развитие ржавчины, % Урожайность, т/га Сод. сырой клейковины, %
Саратовская 42 Оренбургская 10
Контроль - 36,7/- 0,8/- 24,1/- 40/- 0,67/- 26,8/-
Фундазол 0,4 14,1/61,6 0,96/- 25,0/- 30,3/24,2 0,89/- 28,4/-
Альто Супер 0,4 12,0/67,3 1,01/- 25,7/- 25/37,5 0,87/- 29,5/-
Оренбургская 13 Оренбургская 21
Контроль - 31,0/- 0,92/15,0 23,8/-1,2 35/- 0,89/32,8 29,4/9,7
Фундазол 0,4 12,0/61,3 1,12/16,7 24,6/-1,6 27/22,9 1,17/31,5 31,6/11,3
Альто Супер 0,4 9,0/71,0 1,17/15,8 25,2/-1,9 21/40,0 1,15/32,2 32,06/8,7
Варяг Оренбургская целинная
Контроль - 40,0/- 0,83/3,7 24,9/3,3 38/- 0,77/14,9 28,7/7,1
Фундазол 0,4 16,0/60,0 1,03/7,3 25,2/0,8 31/18,4 1,05/18,0 30,2/6,3
Альто Супер 0,4 11,0/72,5 1,08/2,0 26,6/3,5 27/29,0 1,03/18,4 30,9/4,7
НСРоз, (урожайность) 2005 г. - 0,009; 2006 г. - 0,011; 2007 г. - 0,008; 2008 г.-0,009 2005 г.-0,008; 2006 г.-0,01; 2007 г. - 0,009:2008 г. - 0,008
Примечание: числитель - значение; знаменатель - биологическая эффективность, %.
Выявленная недостаточная биологическая эффективность фунгицидов на сортах яровой мягкой пшеницы 60-72,5%, а на твердой - 18,4-40% свидетельствует о необходимости поиска более эффективных средств и методов защиты от бурой ржавчины.
В 2009-2012 гг. были проведены исследования систем: наукоемкой Н, технологичной Т, региональной Р (базовая) выращивания и защиты озимой пшеницы в трех районах Оренбургской области (Ташлинский, Переволоцкий и Оренбургский) с пересеченным рельефом (табл. 9).
Таблица 9 - Влияние систем защиты и условий агроландшафтов на урожайность озимой пшеницы, ц/га (2010-2012 гг.)
Хозяйства, технология _(А)
«Весна» Т
НСРо
«Соловых АД.» Р
HCPqs
ОГАУН
НСРо;
Плакор
21,2
Южный склон
17,1
Виды ландшафтов (В)
Северный склон
25,3
Восточный склон
X**
Западный склон
X
12,1/17,2*
2010 г. -3,16; 2011 г. - 4,14; 2012 г.- 4.25
Лощина
X
10,2/15,4
19,1/24,4
X
X
17,0/22,4
2012 г.: для фактора А НСРа -1,61, для В и взаимодействие АВ НСР» -1,32
_Х 1 * I X I 30,4 I 33,4 I X-
2012 г.: для фактора А НСРа - 5,28, для В и взаимодействие АВ НСР. - 3,73 знаменателе урожайность сппкя пт-рпя ?<; »п^. „ ,.„.----------------------—'-—
.'г- - -------""" 'к а -^о, для в и взаимодействие АВ НСР. - 3 73
"й Знал™ателе урожайность срока посева 25 августа; в числителе урожайность срока
посева 10 сентября, **Х-нет данных. н
Фитоэкспертиза семян, применение удобрений для ранневесенней подкормки и фунгицидов в наукоемкой системе Н обеспечивало увеличение урожая зерна пшеницы на восточном склоне на 3,0 ц/га (11,1%), в условиях западного склона на 2,0 ц/га (6,5%) и повышало содержание сырой клейковины в зерне на 2,3-3,1% (второй класс).
При системах Р и Т урожайность не превышала 25-26 ц/га. Оптимально поздний срок сева обеспечивал большую урожайность, по сравнению с ранним. Озимая пшеница позднего срока сева по всем почвенно-климатическим зонам Южного Урала развивалась в «безпатогенном окне» из-за снижения численности грибов и насекомых - переносчиков. В частности, результаты производственных внедрений в 2010-2012 гг. позволили рекомендовать при всех системах защиты вести посев с 01 октября по 10 ноября - для южной части степной зоны Южного Урала (районы Илекский, Соль-Илецкий, Акбулакский, Беляевский, Ташлинский, Первомайский); с 10 сентября по 15 октября - для центральной части степной зоны Южного Урала (районы Новосергеевский, Переволоцкий, Оренбургский, Саракташский, Октябрьский); с 10 по 30 сентября - для северной части (районы Кувандыкский, Тюльганский, Александровский, Бузулук-ский).
На плакоре посев в поздние сроки обеспечил повышение урожайности зерна на 5,1 ц/га, и рентабельность - на 64,0%; на южном склоне, соответственно - на 5,2 ц/га и на 66,0%; на северном склоне, соответственно - на 5,3 ц/га и на 65,0%; в лощине, соответственно - на 5,4 ц/га и на 67,0%. По рентабельности лидировала система защиты Р, её показатели при раннем и позднем сроках сева соответственно: на плакоре - 55% и 119%, на южном склоне - 31% и 97%; на северном склоне - 142 и 207%, в лощине - 116% и 183%. Системы защиты Т и Н, хотя обеспечивали более высокую урожайность, чем система Р, но имели меньшую и сильно варьирующую рентабельность производства.
Было доказано, что очень большое значение при прочих равных условиях производства зерна имеет сорт пшеницы. В 2005-2009 гг. из всех изучаемых сортов яровой мягкой пшеницы (при фоновой защите от бурой ржавчины) наиболее рентабельным проявил себя сорт Оренбургская 13 (113,2%). Остальные сорта (Юго-Восточная 2, Саратовская 42, Белянка, Варяг, Прохоровка) ему уступали в разной степени.
По урожайности за 2010-2012 гг. на Аксаковском ГСУ лучшим был сорт Фаворит, который превосходил стандарт (сорт Прохоровка) на 1,8 ц/га, с рентабельностью 294,0% (на 50,0% выше). На ГСУ Гайском это сорт превосходил, как по урожайности, так и по рентабельности, проходивший госсортоиспытание сорт Ульяновская 100 (на 1,5 ц/га, более 20,0% выше рентабельность).
При применении протравителей семян в 2007-2009 гг. рентабельность на сорте Оренбургская 13 варьировала от 138% (Бинорам) до 146% (ТМТД-плюс), в контроле - 113%; на сорте Юго-Восточная 2 - от 94% (ТМТД-плюс) до 130% (Фитоспорин-М), в контроле - 71%; на сорте Саратовская 42 - от 101 (Бинорам) до 125 (ТМТД-плюс), в контроле - 75%; на сорте Белянка - от 137 (Бинорам) до 142% (Фитоспорин-М), в контроле - 105%; на сорте Варяг - от 129 % (ТМТД-плюс), в контроле - 78%; на сорте Прохоровка - от 128% (ТМТД-плюс), в контроле - 88%.
Установлено, что полиполосно-краевая обработка инсектицидами - экономически окупаемый приём (КФХ «Галина», 2005-2009 гг.), обеспечивающий рентабельность производства пшеницы: от Карате Зеон - 121%, от Актеллика -89%, от Актары - 79% в вариантах с необработанными семенами, а при обработке их ТМТД-плюс соответственно - 176%, 144 и 136%.
ВЫВОДЫ
1. В патокомплексе степной зоны Южного Урала на озимой пшенице впервые в регионе выявлены вирус полосатой мозаики пшеницы Wheat streak mosaic virus и почвообитающий вирус мозаики пшеницы - Soil-borne wheat mosaic virus. Распространенность вирозов варьировала от 14,0 до 100%, а на яровой -
от 18 до 32%; вызывая недобор урожая зерна на яровой пшенице до 43%, на озимой - до 100%.
2. Распространенность бактериозов на яровой пшенице достигала 99%, а на озимой - 87%, варьируя в зависимости от содержания гумуса в почве, особенностей ландшафта, инфицированности семян. Идентифицированы патогены двух родов: Pseudomonas и Xanthomonas с преобладанием последнего; впервые описана нозологическая симптоматика X. translucens в условиях региона, экспериментально доказана возможность его сохранения в семенах и почве; выявлено снижение всхожести семян яровой пшеницы (на 17%) и урожайности на 50%.
3. Из грибных болезней на пшенице преобладали бурая ржавчина (до 84%), корневая гниль (до 82%), мучнистая роса (30%), септориоз (25%), чернь колоса (31%); менее распространены были пиренофороз, темно-бурая пятнистость, ринхоспориоз, фузариоз колоса, а на озимой еще и снежная плесень. Установлено варьирование их по мезоформам ландшафтов, а также диверсификация листостебельных микозов в периоды 2005-2009 и 2010-2013 гг. со снижением доли бурой ржавчины.
4. Благодаря усовершенствованию элементов методологии: а) за счет изменения режимов температуры и кислотности при проращивании семян повысили (на 16%) выявляемость бактерий X. translucens и облегчили их выделение для тестирования; б) применением предложенных и модифицированных шкал повысили достоверность определения исходной зараженности семян микозами и бактериозами, а также оценки зараженности посевов вирозами; в) за счет разработанного алгоритма определения пораженности семян, биологии их развития и выбора комбинации средств оптимизирована защита и корректирование развития растений пшеницы; г) за счет оптимизации праймеров и режимов амплификации для ОТ-ПЦР идентифицировали два вируса в фитопатогенном комплексе пшеницы; д) с учетом условий агроландшафтов оптимизировали мониторинг пораженности агроценозов патогенами разной этиологии.
5. При фитосанитарном мониторинге коллекций и испытаниях в производстве выделены на озимой пшенице 4 сорта устойчивых к бурой ржавчине, мучнистой росе, бактериозам и вирозам: Колос 47, Ника Кубани, КНИИСХ 756, Мироновская 64 с урожайностью 45-50 ц/га, на яровой пшенице - сорт Белянка, устойчивый к корневым гнилям (развитие болезни менее 6%).
6. С использованием системного статистического анализа оценена эффективность реализации ресурсного потенциала 154 сортообразцов озимой пшеницы при воздействии патогенного комплекса и выделены 6 потенциально перспективных для региона: №145 (Краснодар) с прогнозируемой урожайностью 50,8 ц/га, Краснодарская 90 (Краснодар) - 45,9, №193 (Краснодар) - 49,2, На-
следница (Краснодар) - 46,0, Криста (Латвия) - 48,4, Мироновская 34 (Украина) - 48,3 ц/га.
7. При позднем сроке сева озимой пшеницы (10.09), по сравнению с рекомендуемым (15-25.08), по мезоформам рельефа осенью снижалась распространенность вирозов до 100%, бактериозов - на 45%, микозов - на 21-57%, обеспечивая повышение биологической урожайности по сортам до 5 ц/га (50%).
8. Краевое полиполосное применение препаратов от фитофагов, как потенциальных переносчиков вирусов, сокращало до 70% расход инсектицидов, применение для обработки семян ТМТД-плюс и фоновой инсектицидной защиты обеспечивало рентабельность производства яровой пшеницы на уровне 136176%. На склоновых землях эффективным было на озимой пшенице применение на семенах системных инсектицидов совместно с протравителями, а на товарных посевах плакорных полей озимой и яровой пшеницы - полиполосно-краевое опрыскивание контактными инсектицидами при появлении вредителей.
9. На темно-каштановых почвах снижение норм расхода при обработке семян яровой пшеницы Дивидендом Стар с 1,0 до 0,5 л/т, ТМТД-плюс - с 2,5 до 2,0 л/т обеспечило прибавку урожая - соответственно 0,8 и 4,1 ц/га (8,8 и 45,0%). На черноземах южных снижение норм ТМТД-плюс с 2,5 до 2,0 л/т обеспечило прибавку урожая 3,3 ц/га (35,9%).
10. В системе защиты пшеницы на Южном Урале оправдано было использование от корневых гнилей и бактериозов разработанного фунгицида с антистрессовым эффектом ТМТД-плюс, КС (400 г/л), повышающего урожайность зерна яровой пшеницы на 20-45%, с повышением содержания сырой клейковины на 3% и сохранением ИДК менее 75 единиц, по сравнению с непротравлен-ными семенами.
11. Урожайность яровой пшеницы при исходной зараженности семян X. translucens 2%, 34% и 67,0%, соответственно составляла 28,4 ц/га, 12,7 (-15,7) и 11,3 (-17,1) ц/га; при этом препарат ТМТД-плюс повышал хозяйственную эффективность производства зерна пшеницы при данных уровнях зараженности, соответственно - на 5,9 ц/га (20,7%), 3,4 (26,7), 2,8 ц/га (24,7%).
12. На основе многолетних исследований получены 4 компьютерные модели, позволяющие планировать урожай (с вероятностью >77%) в зависимости от климатических и фитосанитарных условий производства пшеницы в степной зоне Южного Урала. Прогностическая оценка потерь растений яровой пшеницы от бактериоз X. translucens и корневых гнилей с помощью разработанной компьютерной программы (сайт: http://agriscience.ru/oa-proiects/'). может использоваться при планировании урожайности и сортообновлении.
13. Перспективными в селекции к вирозам могут быть сорта: Choc, Rafale (Франция); Leopold (Австрия); Susquehanna, Norkan (США); Казачок, Волга-
Дон (Волгоград); КНИИСХ 756, Быстрица, Селянка, КНИИСХ 8 (Краснодар); Мироновская 34, Василина (Украина); Оренбургская 14, Безор 2 (Оренбург); Северодонская 14 (Ростов); по отношению к бактериозам - Престиж (Ростов); Chiefkan (США); КНИИСХ 756 (Краснодар); КНИИСХ 8 (Краснодар); Быстрица (Краснодар); Ника Кубани (Краснодар); Зимородок (Краснодар); Мироновская 5 (Эстония); Ростовчанка 3 (Зерноград); Мироновская 28 (Украина).
14. В производственных условиях наиболее экономически выгодной является малобюджетная региональная (Р) система защиты озимой пшеницы с рентабельностью до 207,0%, окупаемостью - 3,07 руб, при урожайности - 24,4 ц/га; технологичная (Т) обеспечивала рентабельность 55,0%, окупаемость - 1,55 руб. при урожайности - 25,3 ц/га. Наукоемкая система (Н), хотя и обеспечивала лучшее фитосанитарное состояние и большую урожайность (33,4 ц/га), но уступала Т по рентабельности (100,6%). Аналогичная закономерность выявлена для систем защиты яровой пшеницы.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ
1. Мониторинг пораженности агроценозов пшеницы вирусами и заселенности насекомыми-переносчиками необходимо начинать с наиболее ранних посевов на южных и восточных склонах; бурой ржавчины, мучнистой росы и бактерий рода Pseudomonas - с мезоформ лощина, северные и западные склоны; возбудителей корневых гнилей и болезней колоса - с южных и восточных склонов. Выявление бактерий X. translucens — начинать с целевой фитоэкспертизы семян при пониженной температуре (+5 °С).
2. Для обеспечения наиболее рентабельного производства и селекционной работы в регионе целесообразно использовать сорта озимой пшеницы Колос 47, Ника Кубани, КНИИСХ 756, Мироновская 64, Оренбургская 105; яровой - Белянка, Юго-Восточная 2, Варяг, Ульяновская 100, Самсар, Фаворит, Экадо 70, Саратовская 74;
- не рекомендуется проводить посев семенами, зараженность которых бактериозом X. translucens более 30%;
- применять для обработки семян препарат ТМТД-плюс, КС в сниженной норме 2,0 л/т на темно-каштановых почвах, а на черноземах южных- 2,0-2,5 л/т;
- использовать краевую полиполосную схему защиты от насекомых-переносчиков вирусов на склоновых ландшафтах с обработкой семян системными инсектицидами (Актара, ВДГ 0,06 кг/т), а на выровненных ландшафтах достаточно опрыскиваний контактными (Карате Зеон, МКС 0,2 л/га);
- проводить посев озимой пшеницы в оптимально поздние сроки (с 10 сентября по 15 октября) в центральной части Оренбургской области (Переволоц-кий, Оренбургский, Октябрьский районы).
Список опубликованных работ по теме диссертации Научные публикации в рецензируемых изданиях ВАК РФ
1. Глинушкин, А.П. Влияние протравителей на урожайность и натурную массу зерна /А.П. Глинушкин, С.А. Душкин //Вестник Оренбургского ГУ. -№82. - 2008. - С. 168-170.
2. Гражданкин, Е.А. Эффективность протравителей на яровой мягкой пшенице в условиях Кувандыкского района /Е.А. Гражданкин, А.П. Глинушкин //Вестник Оренбургского ГУ. - №82. - 2008. - С. 170-171.
3. Глинушкин, А.П. Защита сельскохозяйственных культур от болезней в местах выброса нефтегазового конденсата/А.П. Глинушкин // Нефтепромысловое дело.-2008.-№11. - С. 119-120.
4. Глинушкин, А.П. Эффективность применения средств защиты в технологиях возделывания яровой мягкой пшеницы /А.П. Глинушкин //Известия Оренбургского ГАУ. - 2009. - №1(21). - С. 25-27.
5. Глинушкин, А.П. Эффективность пестицидов при производстве яровой мягкой пшеницы /А.П. Глинушкин//Известая Оренбургского ГАУ. - 2009. -№2(22).-С. 39-42.
6. Глинушкин, А.П. Влияние протравителей на развитие болезней и формирование урожайности в агроценозе яровой пшеницы /А.П. Глинушкин, С.М.Кудин //Нива Поволжья. - 2010. - №2(15). - С. 11-14.
7. Глинушкин, А.П. Эффективность методики определения качества семян при производстве яровой мягкой пшеницы /А.П.Глинушкин //Известия Оренбургского ГАУ. - 2010. - №1(25). - С. 39-41.
8. Глинушкин, А.П. История и современность бактериальной патологии /А.П. Глинушкин, Д.А. Грудинин //Вестник Оренбургского ГУ. - №2. - 2010. -С. 36-37.
9. Глинушкин, А.П. Эффективность элементов интегрированной защиты яровой мягкой пшеницы /А.П. Глинушкин //Вестник Оренбургского ГУ. - 2010. -№4(ч. 2)-С. 33-34.
10. Глинушкин, А.П. Фитосанитарное состояние растений - индикатор экологического качества /А.П. Глинушкин, С.А. Душкин, A.A. Хайрулинова //Известия Оренбургского ГАУ. - 2010. - №3(27). - С. 52-55.
11.Скороходов, В.Ю. Продуктивность и фитосанитарное состояние беспаровых, короткоротационных, севооборотов и бессменных посевов на черноземах южных Оренбургского Предуралья /В.Ю.Скороходов, А.П. Глинушкин, A.A. Зоров //Известия Оренбургского ГАУ.-2011.-№ 2.- С. 30-33.
12.Каракулев, В.В. Фитосанитарные особенности возделывания яровой пшеницы по мезоформам рельефа на обыкновенных черноземах Оренбургской области / В.В. Каракулев, А.П. Глинушкин, A.A. Соловых //Известия Орен-
бургского ГАУ. - 2011. - № 4. - С.66-69.
13. Глинушкин, А.П. К вопросу о повышении эффективности методики определения качества семян при производстве яровой мягкой пшеницы /А.П.Глинушкин //Вестник Орловского ГУ. - 2011. - №4. - С. 18-20.
14. Глинушкин, А.П. Эффективность защиты яровой пшеницы от корневой гнили и вредителей в центральной зоне Оренбургской области /А.П. Глинушкин, С.А. Душкин, А.А. Соловых и др. //Известия Оренбургского ГАУ. -2011.-№ 4. - С. 75-78.
15. Глинушкин, А.П. Влияние протравителей на всхожесть семян яровой пшеницы в лабораторных условиях /А.П. Глинушкин //Известия Оренбургского ГАУ. - 2012. - № 1. - С. 43-47.
16. Лукъянцев, В. С. Влияние сорта и предпосевной обработки семян яровой пшеницы на повреждаемость амбарными вредителями. /B.C. Лукъянцев, А.П. Глинушкин., А.А. Соловых //Известия Оренбургского ГАУ. - 2012. - № 6. -С. 51-53.
17. Душкин, С.А. Влияние химических и биологических препаратов на всхожесть и выживаемость Triticum aestivum L. /С.А. Душкин, B.C. Лукъянцев, А.П. Глинушкин, А.А. Соловых, О.О. Белошапкина, М.И. Машенков, А.А. Зо-ров //Вестник Орловского ГУ. - 2012. - №6. - С. 30-34.
18. Глинушкин, А.П. Мониторинг микозов пшеницы в условиях степной зоны Южного Урала/ А.П. Глинушкин, Ю.А. Кошеваров, А.А. Соловых, А.А. Райов, Л.Н. Хилько// Вестник Орловского ГАУ. - 2013. - №1. - С. 38-40.
19. Глинушкин, А.П. Влияние синтетических и биологических препаратов на всхожесть семян и выживаемость пшеницы /А.П. Глинушкин, О.О. Белошапкина //Достижения науки и техники АПК. - №1. - 2013. С. 11-14.
20. Глинушкин, А.П. Диагностика вирусных симптомов у сортообразцов озимой пшеницы из коллекции ВНИИР /А.П. Глинушкин, О.О. Белошапкина, С.В. Виноградова, Н.А. Николаев //Достижения науки и техники АПК. - №2. -2013.-С. 24-27.
21. Dubenok, N.N. Efficiency of Single-Species and Cereal Crop for Fodder in the Soutf Urals Steppe Zone./ N.N. Dubenok, A.P. Mushinskii, A.P. Nesvat, A.P. Glinushkin // Russian Agricultural Sciences, published in Doklady Rossiiskoi Akad-emii Selskohozyaistvennykh Nauk. - 2013. - №1. - P.44-46.
22. Glinushkin, A.P. Monitoring of virus symptoms in winter wheat variety sample from the collection of all Russian institute of pant industry named after N.I., Vavilov/ A.P. Glinushkin, O.O. Beloshapkina, S.V. Vinogradova, N.A. Nikolaev //Vestnik OrelGAU. - 2013. - №2 (41). -P.l 1-17.
23. Глинушкин, А.П. Практические аспекты вирусологического обследования озимой пшеницы на Южном Урале/ А.П. Глинушкин, А.А. Райов, О.О. Белошапкина // Аграрный Вестник Урала. - 2013. - №7. - С. 4-8.
24. Глинушкин, А.П. Мониторинг болезней озимой пшеницы по мезофор-мам рельефа степной зоны Южного Урала /А.П. Глинушкин, В.В. Каракулев, А.А.Соловых, А.А. Райов//Известия Оренбургского ГАУ. -2013.- № з. -С.бб-72.
Список статей в материалах международных журналов
1. Glinushkin, A. One technology - two types of protection / A. Glinushkin, A. Solovykh, V. Lukjantsev, S. Dushkin, G. Sudarenkov // Russian Journal of Agricultural and Socio-Economic Sciences. - No. 3 (3). - 2012. - P.3-6.
2. Glinushkin, A. Practice of breeding and raising the efficiency of production of grain baking /А. Glinushkin, O. Beloshapkina, N. Nikolaev et al. // Russian Journal of Agricultural and Socio-Economic Sciences. - No. 4 (16). - 2013. - P. 18-26.
Список статей в материалах журналов не входящих в список ВАК
1. Глинушкин, А.П. Роль фунгицидов при защите пшеницы /А. П. Глинушкин // Главный агроном. - 2010. - N 9. - С. 64-65.
2. Глинушкин, А.П. Эффективность пестицидов при производстве яровой мягкой пшеницы /А.П. Глинушкин //Главный Агроном. - 2011. - №10. - С.51-56.
3. Глинушкин, А.П. Эффективность протравителей семян в борьбе с корневой гнилью на сортах яровой пшеницы / А.П. Глинушкин, С.А. Душкин // Главный агроном. - 2012. - N 4. - С. 54-57.
Свидетельства о государственной регистрации программ, патенты
1. Глинушкин, А.П. «Gtemp vl,0 - bacteriosis of germinating seeds and plants of spring weat in fte laboratory under the influence of temperature» /А.П. Глинушкин. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011618840.
2. Глинушкин, А.П. «Gmet vl,0 - determination of the level of heavy metal accumulation in grain spring weat depending on the phytosanitary status of plants and elements of protection» /А.П. Глинушкин. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ М» 2011618841.
3. Булатов Д.Ф. Патент. Российская Федерация. Средство для обработки семян /Д.Ф. Булатов, А.П. Глинушкин // патент на изобретение RUS 2454057. 11.03.2011.
Монографии, рекомендации
1. Глинушкин, А.П. Пшеница и хлеб: агроэкологическая и технологическая эффективность защиты яровой пшеницы в условиях степной зоны Южного Урала / Монография /А. П. Глинушкин / Саратов: ИЦ «Наука». - 2009. - 198 с.
2. Лухменев, В.П. Синтетические и биологические фунгициды в защите зерновых культур /В.П. Лухменев, Г.В. Петрова, А.П. Глинушкин, У.Г. Усма-
нов и др. /Возделывание зерновых культур по АВЗ технологии. - Методические рекомендации. - УФА. - НВП БАШИНКОМ. - 2007. - С. 24-27.
Список статей в материалах международных, всероссийских, региональных конференций и рекомендациях
1. Глинушкин, А.П. Влияние протравителей семян и инсектицидов на урожайность яровой пшеницы /А.П. Глинушкин // Межрегиональная научно-практическая конференция молодых ученых аспирантов и студентов.- Чебоксары. - 2006. - С. 23-24.
2. Глинушкин, А.П. Влияние протравителей семян, комплексной защиты яровой пшеницы по разным почвенно-климатическим зонам в последействии /А.П. Глинушкин /Сб. науч. трудов X Международной конференции «Энтузиазм и творчество молодых ученых в развитии фундаментальной и прикладной науки». - Троицк. - 2006. - С.221-225.
3. Глинушкин, А.П. Влияние протравителей семян и инсектицидов на урожайность яровой пшеницы /А.П. Глинушкин //Сб. матер. X международ, на-учно-практич. конф. молодых ученых и специалистов «Энтузиазм и творчество молодых ученых в развитии фундаментальной и прикладной науки». - Троицк: Уральская ГАВМ. - 2006. - С. 43-47.
4. Глинушкин, А.П. Роль фунгицидов при защите пшеницы /А.П. Глинушкин //Международ, сб. матер, научно-практич. конф., посвященной 75-летию факультета защиты растений и агроэкологии Саратовского ГАУ. - Саратов: Саратовский ГАУ. - 2007. - С. 36-38.
5. Глинушкин, А.П. Эффективность применения фунгицидов в защите яровой пшеницы /А.П. Глинушкин, С.А. Душкин, А.П. Шишкова //Международ, сб. матер, научно-практич. конф. «Научное наследие Н.И. Вавилова - фундамент развития отечественного и мирового сельского хозяйства». -М.: РГАУ - МСХА имени К.А.Тимирязева. - 2007. - С. 156-158.
6. Глинушкин, А.П. Влияние протравителей и ландшафта на продуктивность яровой пшеницы /А.П. Глинушкин, A.A. Соловых //Международ, сб. матер, научно-практич. конф. «Научное наследие Н.И. Вавилова - фундамент развития отечественного и мирового сельского хозяйства».- М.: РГАУ - МСХА имени К.А.Тимирязева. - 2007. - С. 159-160.
7. Глинушкин, А.П. Пестициды и реологические свойства пшеницы //Международ, сб. матер, научно-практич. конф., посвященной 120-летию со дня рождения академика Н.И.Вавилова. - Саратовский ГАУ. - 2007.- С.60-62.
8. Глинушкин, А.П. Адаптагенность - залог будущего /А.П. Глинушкин, С.Г. Безрядин, В.О. Козьменых, Е.Ю. Клюквина // Специалисты АПК нового поколения: Материалы Всероссийской научно-практич. конференции /Под ред. A.B. Голубева. - Саратов: ИЦ «Наука». - 2008. - С.42-43.
9. Глинушкин, А.П. Эффективное применение средств защиты на яровой пшенице в условиях южной зоны Оренбургской области /А П. Глинушкин, Д.Г. Савченко, Г.А. Меснянкина // Специалисты АПК нового поколения: Материалы Всероссийской научно-практич. конф. / Под ред. A.B. Голубева. - Саратов: ИЦ «Наука». - 2008. - С.43-45.
10. Глинушкин, А.П. Влияние протравителей семян на продуктивность яровой пшеницы в условиях ландшафтного земледелия западной зоны Оренбургской области /А.П. Глинушкин, A.A. Соловых, B.C. Лукьянцев //Специалисты АПК нового поколения: Матер. Всероссийской научно-практич. конф. /Под ред. A.B. Голубева. - Саратов: ИЦ «Наука». - 2008.- С.47-48.
11. Глинушкин, А.П. Влияние протравителей семян на продуктивность яровой пшеницы в условиях ландшафтного земледелия западной зоны Оренбургской области /А.П. Глинушкин, A.A. Соловых, B.C. Лукьянцев // Специалисты АПК нового поколения: Материалы Всероссийской научно-практич. конф. / Под ред. A.B. Голубева. - Саратов: ИЦ «Наука». - 2008. - С.45-47.
12. Глинушкин, А.П. Влияние химических и биологических средств защиты растений на качественные показатели пшеницы /А.П. Глинушкин, С.Г. Дюбина //Специалисты АПК нового поколения: Материалы Всерос. конференции / Под ред. A.B. Голубева. - Саратов: ИЦ «Наука». - 2008. - С.60-64.
13. Глинушкин, А.П. Влияние различных протравителей на урожайные, технологические и реологические свойства зерна яровой мягкой пшеницы в условиях степной зоны Южного Урала /А.П. Глинушкин, С.А. Душкин /Материалы Международной VI научно-практической конференции «Технологии и продукты здорового питания. Функциональные пищевые продукты». -М.: Издательский комплекс МГУПП. - Ч. 2. - 2008. - С. 291-298.
14. Глинушкин, А.П. Элементы интегрированной защиты и качество пшеницы в степной зоне Южного Урала /А.П. Глинушкин /Материалы Международ. научно-практич. конференции, посвященной 95-летию Саратовского госагроуниверситета 26-27 ноября 2008. - Саратов. - 2008. - С. 212.
15. Глинушкин, А.П. Биофунгициды для обработки семян и урожайность яровой мягкой пшеницы /А.П. Глинушкин, A.A. Хайруллина //Международ, сб. матер, научно-практич. конф., посвященной 95-летию Саратовского госагроуниверситета». - Саратовский ГАУ. - 2008. - С. 127-134.
16. Глинушкин, А.П. Эффективность биологических фунгицидов /А.П. Глинушкин, Н.А Григорьева // Аграрная наука - сельскому хозяйству: сб. статей. ЯП Международ, научно-практическая конференция. - Барнаул: Изд-во АГАУ. - 2008. - Кн.1. - С.239-241.
17. Глинушкин, А.П. Защита пшеницы при комплексном подходе /А.П. Глинушкин //Труды Всерос. совета молодых ученых и специалистов аграрных
образовательных и научных учреждений. Т. 2. «Вклад молодых ученых в отраслевую науку с учетом современных тенденций развития АПК». - 22-24 декабря 2008. - М.: Росс, академия кадрового обеспечения АПК. -2008.-С.40-44.
18. Глинушкин, А.П. Влияние различных протравителей на урожайность распространение и развитие бурой ржавчины в посевах яровой мягкой пшеницы / А.П. Глинушкин, С.А. Душкин // Тр. Всерос. совета молодых ученых и специалистов аграрных образовательных и научных учреждений. Т. 2. «Вклад молодых ученых в отраслевую науку с учетом современных тенденций развития АПК». - 22-24 декабря 2008. - М.: Росс, академия кадрового обеспечения АПК. - 2008. - С. 34-37.
19. Глинушкин, А.П. Протравители семян и урожайность яровой пшеницы в условиях ландшафтного земледелия Оренбургской области /А.П. Глинушкин, A.A.Соловых, B.C. Лукъянцев // Тр. Всерос. совета молодых ученых и специалистов аграрных образовательных и научных учреждений. Т. 2. «Вклад молодых ученых в отраслевую науку с учетом современных тенденций развития АПК». - М.: Росс, академия кадрового обеспечения АПК. - 2008. - С. 37-40.
20. Глинушкин, А.П. Эффективность защиты яровой пшеницы от корневой гнили /А.П. Глинушкин// Международ, научно-практич. конференция. Орел, 18-20 марта 2008 г. Фитосанитарное обеспечение устойчивого развития агроэкосистем. - Орел: Орел ГАУ. - 2008. - С. 177-179.
21. Глинушкин, А.П. Защита яровой пшеницы от бурой ржавчины /А.П. Глинушкин, С. И.Лысенко // Международ, научно-практич. конференция. Орел, 18-20 марта 2008 г. Фитосанитарное обеспечение устойчивого развития агроэкосистем. - Орел: Орел ГАУ. - 2008. - С.246-248.
22. Глинушкин, А.П. Продуктивность сортов мягкой пшеницы и качество зерна при протравливании семян / А.П. Глинушкин, Д. Г. Воденников, E.H. Носова, К.Н. Носова //Вавиловские чтения - 2008: матер, международ, на-учно-практ. конф. - Ч. 3. - Саратов: Научная книга. - 2008. - С. 27-32.
23. Глинушкин, А.П. Реализация потенциальной продуктивности сортов мягкой пшеницы в ландшафтных условиях в зависимости от фитосанитар-ного состояния полей /А.П. Глинушкин, B.C. Лукьянцев, A.A. Соловых //Вавиловские чтения - 2008: матер, международ, научно-практ. конф. - Ч. 3. -Саратов: Научная книга. - 2008. - С. 146-148.
24. Глинушкин, А.П. Влияние протравителей семян на всхожесть и урожайность яровой пшеницы в ландшафтных условиях/А.П. Глинушкин, АЛ.Соловых, B.C. Лукъянцев //Вавиловские чтения - 2008: матер, международ. науч.-практич. конф. - Ч.З. - Саратов: Научная книга. - 2008. - С.209-211.
25. Глинушкин, А.П. Яровая пшеница в условиях Оренбургской области и ее сорта в Оренбургском Предуралье /А.П. Глинушкин // Молодые ученые
- агропроизводственному комплексу России: Матер, конф. молодых ученых ПФО /Под ред. И.Л. Воротникова. - Саратов: ИЦ «Наука». - 2009. - C.20S.
26. Глинушкин, А.П. Эффективность протравителей семян в борьбе с корневой гнилью на сортах яровой пшеницы /А.П. Глинушкин, С.А. Душкин // Молодежь и инновации XXI века: Матер. V Всеросс. науч.-конф. молод ученых, аспирантов и студентов - Чебоксары: Полиграф. - 2009. - С.203-206.
27. Глинушкин, А.П. Урожайность мягкой пшеницы при протравливании семян в разных почвенно-климатических условиях //А.П. Глинушкин //Молодежь и инновации XXI века: Матер. V Всеросс. науч.-конф. молодых ученых, аспирантов и студентов - Чебоксары: Полиграф. - 2009. - С.200-203.
28. Глинушкин, А.П. Поражение семян яровой мягкой пшеницы возбудителями болезней в зависимости от применяемых протравителей семян в лабораторных условиях /А.П. Глинушкин, B.C. Лукъянцев, A.A. Соловых //Вавиловские чтения - 2009: матер, международ, научно-практич. конф. - Ч. 3.
- Саратов: КУБиК. - 2009. - С. 124-126.
29. Глинушкин, А.П. Технологии производства в цикле защиты/ Матер, международ, науч.-практической конференции молодых ученых «Энергосберегающие технологии и технические средства для их обеспечения в сельскохозяйственном производстве» /А.П. Глинушкин, Н. И. Девина, Д. В. Фролов. -Минск, НПЦ HAH Беларуси по механизации с.-х. - 2010. - С. 215-218.
30. Глинушкин, А.П. Эффективность производства яровой мягкой пшеницы в условиях Оренбургского Предуралья /А.П. Глинушкин, A.A. Зоров, В.Ю. Скороходов И Научно-технический прогресс в с.х. производстве. - Минск.
- 2010. - Т.1. - С.141-145.
31. Глинушкин, А.П. Кончиковый бактериоз пшеницы и его вредоносность /А.П. Глинушкин //Международ, сб. матер, научно-практич. конф. «Современные технологии сельскохозяйственного производства». - Гродно: Гродненский ГАУ. - 2010. - С.72-74.
32. Глинушкин, А.П. Вредоносность корневой гнили и кончикового бактериоза в лабораторных условиях и возможность ее использования в прогнозах /А.П. Глинушкин //Международ, сб. матер, научно-практич. конф. «Современные технологии сельскохозяйственного производства». - Гродно: Гродненский ГАУ. - 2010. - С. 71-72.
33. Глинушкин, А.П. Кончиковый бактериоз яровой пшеницы на Южном Урале / А.П. Глинушкин //Международ, сб. матер, научно-практ. конф. «Состояние и перспективы экономико-технологического развития и экологически безопасного производства в АПК». - Оренбургский ГАУ. - 4.1. - 2011. - С. 308-313.
Отпечатано с готового оригинал-макета
Формат 60х841/16.Усл.печ.л. 2,1. Тираж 100 экз. Заказ 468.
Издательство РГАУ-МСХА 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44 Тел.: (499) 977-00-12,977-26-90,977-40-64
Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, доктора сельскохозяйственных наук, Глинушкин, Алексей Павлович, Москва
На правах рукописи
05201450084
Глинушкин Алексей Павлович
ФИТОПАТОГЕННЫЙ КОМПЛЕКС ПШЕНИЦЫ И МЕРЫ БОРЬБЫ С НИМ
Специальность 06.01.07 - защита растений
Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
Научный консультант д.с.-х.н. профессор РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева
О.О. Белошапкина
Москва-2013
69 77 79 79
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр
Введение 4
Глава I Состояние и перспективы защиты озимой и яровой пше- ^ ницы от болезней в степной зоне Южного Урала
1.1 Состояние производства зерна пшеницы 9
1.2 Фитосанитарное состояние агроценозов пшеницы 37 Глава II Условия, объекты, и методы исследований 62
2.1. Объекты и условия исследований 62
2.2 Средства зашиты и способы их применения 68
2.3 Методология учета и выделения основных возбудителей болезней пшеницы
2.4. Комплекс методик, применяемых для учета динамики состояния растений и семян
Глава III Мониторинг болезней разной этиологии яровой и озимой пшеницы в степной зоне Южного Урала
3.1. Вирусные составляющие патологического комплекса
3.1.1 Распространенность вирусных заболеваний
3.1.2 Идентификация видового состава возбудителей 85
3.1.3 Переносчики вирусов 89 3.2 Бактериальные составляющие патологического комплекса
3.2.1 Распространенность бактериальных заболеваний
3.2.2 Определение видового состава патогенных бактерий 99 3.3. Грибные составляющие патологического комплекса 3.3.1 Распространенность грибных заболеваний 3.3.2. Определение наличия генов устойчивости к бурой ржавчине
Глава IV Совершенствование методов выделения и идентификации возбудителей болезней пшеницы
4.1. Вирусы 120
4.1.1. Полевые исследования и методологические предложения по установлению вирусной этиологии
4.1.2. Совершенствование молекулярно-генетического метода выявления вирусной инфекции
4.2. Совершенствование методики выделения и идентификации бактериозов пшеницы
4.3. Грибные возбудители болезней 142
4.4. Совершенствование методики маршрутных обследований 145
Глава V Реализация элементов систем защиты пшеницы от болезней
5.1. Использование устойчивых к болезням сортов пшеницы 5.1.1. Лабораторная и полевая оценка устойчивости сортов для
92 99 107
115
124
125
149 149
защиты яровой пшеницы от болезней
5.1.2. Системный статистический анализ ресурсного потенциала сортообразцов озимой пшеницы
5.1.3 Устойчивость сортов пшеницы к вирусным и бактериальным патогенам
5.1.4. Моделирование и прогноз эффективного производства зерна пшеницы в условиях степной зоны Южного Урала
5.2. Оптимизация схем применения инсектицидов 186
5.3. Способы снижения патогенного прессинга на пшеницу
5.3.1. Сокращение активного периода распространения вирусов
5.3.2. Средства снижения распространенности бактериоза (X. 1гат1исеп8)
5.4. Эффективность протравителей семян и фунгицидов в защите от болезней пшеницы в зональных и ландшафтных условиях степной зоны Южного Урала
5.4.1 Применение препаратов от болезней яровой пшеницы
5.4.2 Эффективность защиты яровой пшеницы и повышения бактериальной активности почвы
5.4.3. Эффективность применения фунгицидов в зональных ^^ условиях степной зоны Южного Урала
5.4.4. Эффективность защиты яровой и озимой пшеницы в раз-ноландшафтных условиях степной зоны Южного Урала
5.5. Экономическая эффективность систем защиты яровой и озимой пшеницы
Выводы 241
Рекомендации производству 245
Библиографический список 246
Приложения 288
166
171 186 190
193 196 208
219 231
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Зерновое производство является стратегическим в резко континентальных условиях Южного Урала. В обеспечении качественным зерном Оренбургская область занимает ведущее место, поскольку в удельном весе закупок зерна в РФ 10% и более приходится на ее долю, а, например, твердой пшеницы область производит до 80% от всей экспортируемой из РФ в отдельные годы (Насыбулин, 2006; Крючков, 2008). При этом среднемноголетняя урожайность зерновых злаков составляет 14,0 ц/га, а выход зерна за последние годы - 5,3 ц/га (Рос-стат, 2012). Низкая реализация потенциальной продуктивности растений является следствием нестабильного фитосанитарного состояния посевов, только вирусы могут снижать урожайность на 70 и более % (Жученко, 2000; Захаренко, 2002, 2007; Шпаар и др., 2006; Долженко, Захаренко, 2011). Поэтому актуально проведение изысканий повышения сборов зерна и рентабельности его производства.
Современные концепции защиты растений от вредных организмов, включая возбудителей болезней, предусматривают управление фитосанитарным состоянием агроэкосистем научно обоснованными интегрированными системами защиты, основанными на достоверной идентификации и мониторинге этих организмов (Тан-ский и др., 2002; Бурт и др., 2006; Павлюшин, Танский, 2006; Вострецова, Брагина, 2009, Соколов, 2010).
В развитие комплексной защиты агроценозов пшеницы на черноземах южных Южного Урала существенный вклад внесли Л.Г.По горелова (1965-1974), В.П.Лухменев (1970-2012), В.А.Немков (1985-1987), Н.С.Чугунова (1998-2001), а на черноземах обыкновенных - А.А.Соловых (2006-2012). Однако, детального, всестороннего анализа причин неудовлетворительного фитосанитарного состояния посевов пшеницы в условиях агроландшафтов степной зоны Южного Урала не проводили. Требуется разноплановое совершенствование методов, средств и систем защиты пшеницы в патосистемах с учетом новых и доминирующих возбудителей, а также особенностей агроландшафтов региона.
Цель: научное обоснование и разработка систем защиты озимой и яровой пшеницы от болезней в степной зоне Южного Урала, обеспечивающих стабилизацию фитосанитарного состояния агроценозов.
Задачи исследований:
1. По проблеме оценки фитосанитарного состояния агроценозов и семенного материала:
- уточнить видовой состав, распространенность и вредоносность возбудителей болезней в посевах пшеницы и семенном материале;
- совершенствовать элементы мониторинга, диагностики и идентификации возбудителей болезней разной этиологии.
2. По проблеме использования устойчивых сортов и здорового семенного материала:
- провести скрининг перспективных и коллекционных сортов яровой и озимой пшеницы на зараженность вирусными, грибными, бактериальными составляющими патогенного комплекса;
- выявить устойчивые к доминирующим патогенам сорта, перспективные для производства в регионе, а также для селекционной работы;
- оценить влияние зараженности семян на урожайность пшеницы.
3. По проблемам разработки эффективных систем защиты пшеницы от фито-патогенного комплекса:
- усовершенствовать системы защиты, обеспечивающие эффективность производства пшеницы с учетом устойчивости сортов, исходного качества семян, сроков посева, оптимизированных схем применения пестицидов, почвенных и климатических условий;
- оптимизировать химический метод защиты за счет создания и внедрения новых средств и совершенствования применения комбинаций и способов внесения пестицидов;
- провести системный статистический и экономический анализ предложенных для степной зоны Южного Урала элементов систем защиты яровой и озимой пшеницы.
Основные положения, выносимые на защиту. 1. Современный патоком-плекс в семенных фондах и агроценозах озимой и яровой пшеницы, распространенность и вредоносность новых и доминирующих видов в мезоформах агроланд-шафтов степной зоны Южного Урала.
2. Усовершенствованная методология мониторинга патосистем пшеницы и идентификации возбудителей.
3. Использование системного статистического анализа для оценки ресурсного потенциала сортообразцов пшеницы под влиянием фитопатогенного комплекса.
4. Особенности условий агроландшафтов, устойчивость сортов, усовершенствованный мониторинг фитосанитарного состояния семян и посевов, новые средства и оптимизированные схемы применения пестицидов и агрохимикатов - как основа систем интегрированной защиты пшеницы в степной зоне Южного Урала.
Научная новизна. Впервые в различных агроландшафтах степной зоны Южного Урала уточнен состав патокомплекса озимой и яровой пшеницы, его динамика и вредоносность. В вирусной составляющей патокомплекса впервые идентифицированы вирус полосатой мозаики пшеницы (Wheat streak mosaic virus, WSMV) и почвообитающий вирус мозаики пшеницы (Soil-borne wheat mosaic virus, SbWMV), последний является новым для региона. Приоритетно сделано нозологическое описание бактериоза пшеницы (Xanthomonas translucens pv. translucens (Jones et al. Dye.) в регионе; усовершенствован способ выявления возбудителя.
Разработан программный модуль прогнозирования развития бактериоза и корневых гнилей для агроценозов пшеницы (свидетельства государственной регистрации №2011618840, №2011618841).
Оптимизирована методология определения зараженности семян патогенным комплексом микроорганизмов с учетом модификации шкал, режимов температуры и кислотности.
Дано агробиологическое и экономическое обоснование систем интегрированной защиты пшеницы от болезней в степной зоне Южного Урала и усовершенствованы их элементы, включающие контроль фитосанитарного состояния семян и аг-роценоза, выявленные устойчивые к доминирующим патогенам сортообразцы, оптимизацию сроков сева, схем применения пестицидов с учетом ландшафтных условий.
Разработан, зарегистрирован и внедрен новый протравитель на основе тирама и комплекса антистрессовых, адаптационных и иммуномодулирующих веществ -
ТМТД-плюс, КС (400 г в 1 л) для защиты яровой пшеницы и других культур от болезней (патент на изобретение №2454057).
Выполнен системный статистический анализ ресурсного потенциала 154 сортообразцов озимой пшеницы при воздействии патогенного комплекса, выявлено из них 10 перспективных для производства и селекции (на 4 получено подтверждение в полевых опытах).
Практическая ценность и реализация результатов исследований. Установлена вредоносность доминирующих грибных, бактериальных и вирусных составляющих фитопатогенного комплекса пшеницы по агроландшафтам региона. Разработаны программы на языке Visual Basic Script + DHTML прогноза бактериоза и корневой гнили яровой пшеницы, созданы 4 прогностические модели продуктивности пшеницы и качества ее зерна.
Выявлены перспективные сортообразцы яровой и озимой пшеницы, высокопродуктивные и устойчивые к комплексу болезней.
Производство разработанного препарата ТМТД-плюс, КС в 2012 г. превысило 140 т.
На площади более 1,0 тыс. га внедрены усовершенствованные для мезоформ агроландшафтов степной зоны системы интегрированной защиты пшеницы на основе оптимизированных схем мониторинга патосистем, средств и способов химической защиты, выделенных устойчивых сортов. Дополнительная прибыль от их внедрения составила более 10 млн. руб. (подтверждено 7 актами внедрения).
В обучающих и научно-производственных процессах ОГАУ, ОГПУ, ОГУ, ВНИИМС используются результаты исследований по усовершенствованию методологии фитоэкспертизы семян, мониторинга патогенных комплексов и разработанных систем защиты в агроценозах яровой и озимой пшеницы.
Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены на 14 международных научно-практических конференциях (Оренбург, 2007, 2011; Троицк, 2006; Чебоксары, 2006, 2009; Саратов, 2007, 2008, 2009; Москва, 2007, 2008, 2009; Орел, 2008; Гродно, 2010; Минск, 2010); всероссийских и международной выставках, получены 1 золотая и 2 серебряные медали («Золотая осень» и «Chicken King»).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 64 работы, из них 24 статьи в журналах рекомендованных ВАК, монография, рекомендации; получены патент, 2 свидетельства о государственной регистрации программ ЭВМ.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 336 страницах, состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, рекомендаций производству, включает 57 таблиц, 64 рисунка, 34 приложения. Список литературы состоит из 413 наименований, в т.ч. 71 иностранных.
Организация исследований и декларация личного участия автора. Диссертация содержит фактический материал, полученный в течение 2005-2013 гг. Постановка проблемы исследований, алгоритм решения задач и их реализация, анализ полученных результатов, сделанные на их основе выводы и рекомендации выполнены лично автором.
Отдельные исследования (15%) выполнены совместно со специалистами других организаций и активными участниками студенческого научного общества (СНО) «Агроэкотест» агрономического факультета ФГБОУ ВПО Оренбургский ГАУ.
Благодарности. Автор благодарен научному консультанту, профессору, д.с.-х.н. О.О. Белошапкиной за квалифицированное руководство и методическую помощь в проведении исследований и подготовке диссертации; за помощь профессорам: А.Н. Игнатову, Ю.А. Гулянову, |А.В. Ряховскому|, В.П. Лухменеву, З.А. Федотовой, З.Н. Рябининой, В.Н. Яичкину; к.с-х.н. A.B. Кащееву, Н.А.Николаеву, зав. опытным полем ОГАУ A.A. Чащину, А.Ю. Карязину; активным участникам СНО «Агроэкотест»; специалистам ФГБОУ ВПО Оренбургский государственный университет, ФГБОУ ВПО Оренбургский ГАУ за консультации и выполнение договоров о научно-практическом сотрудничестве.
Глава I. Состояние и перспективы защиты озимой и яровой пшеницы от болезней в степной зоне Южного Урала
1.1 Состояние производства зерна пшеницы
Зерно является главным источником производства продуктов питания, кормов, занимает ведущее место в экономике сельского хозяйства. Стратегической задачей является повышение эффективности производства продовольственного зерна (Шпаар и др., 2008).
Пшеница - одна из древнейших и распространенных культур на земном шаре. Вследствие высокого содержания белка (18-24%) и углеводов (до 70%), обладает отличными хлебопекарными качествами. Известно более 200 наименований хлебобулочных изделий. Из пшеницы готовят лекарственные препараты: из зародышей - холеф, для лечения мышечной дистрофии, из зерна - жидкость Митрошина, применяемую при кожных заболеваниях. Про-рощенные зерна пшеницы, увеличивая содержание витаминов В12 в 13,5 раза, В6 и С в - 5,0, В! - в 1,5, фолиевой кислоты - в 4,0 раза, оказывают сильный лечебный, иммуностимулирующий эффект. Отвар отрубей пшеницы помогает при кашле, в общем, производство пшеницы безотходно (Посыпанов и др. 1997).
Получают наиболее ценное зерно с высоким содержанием белка и клейковины на Южном Урале, в Западной и Восточной Сибири, Поволжье. Обилие солнечного света, сухость климата и достаточное количество азотной пищи - все это способствует выращиванию в Оренбургских степях пшеницы с исключительно высокими мукомольными и хлебопекарными качествами, которое служит улучшителем для зерна, выращенного в Центрально-Нечерноземной и других территориях, где пшеница дает хорошие урожаи, но качество зерна несколько ниже (Ко\уа1сгук е1 а1., 1998; Кузьмин, 2005; Крючков, 2006; Волкова и др. 2007, 2008; Кузнецов и др., 2009; Бакулова, Кираси-
ров, 2009).
Пшеницу возделывают во всех частях света (от Полярного круга до крайнего юга Америки и Африки). Наибольшие площади посева сосредоточены в Российской Федерации, где по посевным площадям и валовому сбору зерна она лидирует среди других зерновых культур (рис.1). Площадь посева только яровой пшеницы в РФ в 2009 г. составила около 14,0 млн. га, при средней урожайности 1,25 т/га. Можно получать и более высокую урожайность зерна (3,0-5,0 т/га), отвечающую требованиям сильной пшеницы.
-♦—Зерно -•—Пшеница Ячмень —»«—Рожь
Рисунок 1 - Валовый сбор зерна в хозяйствах всех категорий РФ (в весе после доработки; млн. тонн, данные Росстата, 2012)
Проблема низкой урожайности связана с тяжелым экономическим положением акционерных обществ, фермерских хозяйств (уменьшением энерговооруженности труда, отсутствием средств на приобретение запасных частей, горюче-смазочных материалов, семян районированных сортов, минеральных удобрений и пестицидов), приведшим к резкому снижению объемов защитных мероприятий с использованием химических и биологических средств. Фитосанитарное состояние семян и посевов пшеницы приобретает первостепенное значение для обеспечения высокой продуктивности и рентабельности отрасли (Жученко, 2000; Павлюшин, Танский, 2006; Бебякин и др.,
2007; Евсеев, 2011; Михайлова и др., 2012), учитывая, что с 2004 года пшеница уверенно занимает более трети всех посевных площадей в РФ (рис. 2). Структура производства зерна в Российской Федерации по категориям хозяйств, к примеру, в 2011 году составила: сельскохозяйственные организации - 76,8 %; крестьянские (фермерские) хозяйства 22,1 %; хозяйства населения -1,1% (URL: Федеральная служба государственной статистики (Росстат) http://www.gks.ru/wps/wcm/connect/rosstat/rosstatsite/main/enteфrise/economY/). Получается, что крупные организации производят практически 70-80% всего зерна пшеницы в России, и это дает возможность массового внедрения наиболее эффективных технологий.
40,0 35,0 30,0 25,0
Рисунок 2 - Посевные площади занятые пшеницей (1996-2012 гг.. Росстат), %
Ъ А
30,7 31'°V*\ ia A г 32,6 34,6
21Л> к 28,3 V -) 31,3
25,8 2G,2
В сельском хозяйстве Оренбургской области пшеница - является основной зерновой культурой обеспечивающей в удельном весе закупок зерна в РФ более 10% (табл.1).
На терр
-
Глинушкин, Алексей Павлович
-
доктора сельскохозяйственных наук
-
Москва, 2013
-
ВАК 06.01.07
- Физиологические и экологические основы защиты посевов зерновых колосовых культур от бактериозов
- Биологическое обоснование оптимизации системы защиты озимой пшеницы от болезней в Ставропольском крае
- БАКТЕРИОЗЫ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЛОСЕ И КРАСНОДАРСКОМ КРАЕ И ОБОСНОВАНИЕ МЕР БОРЬБЫ С НИМИ
- Совершенствование экологически безопасных приёмов защиты озимой пшеницы от бактериозов
- Совершенствование системы защиты озимой пшеницы от фитопатогенов в условиях крайне засушливой зоны
